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法拉第在实验中发现,用伏打电池给一组线圈通电或断电的瞬间,另一组线圈中有电流产生。随后法拉第又发现磁铁与闭合线圈相对运动时,线圈中也有电流产生。经过大量实验研究,法拉第总结出产生感应电流的几种情况:变化的电流,变化的磁场,运动的磁铁,在磁场中运动的导体。这些实验大致可归纳为两种情况:一是闭合回路保持不动但周围的磁场发生变化;二是闭合回路和磁场间发生了相对运动。
因磁通量变化产生感应电动势的现象,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。闭合线圈面积不变,改变磁场强度,磁通量也会改变,也会发生电磁感应现象。所以准确的定义如下: 因磁通量变化产生感应电动势的现象。
电动势的方向(公式中的负号)由楞次定律提供。楞次定律指出:感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化(增反减同,来拒去留)。对于动生电动势也可用右手定则判断感应电流的方向,进而判断感应电动势的方向。“通过电路的磁通量”的意义会由下面的例子阐述。
传统上有两种改变通过电路的磁通量的方式。至于感应电动势时,改变的是自身的磁场,例如改变生成场的电流(就像变压器那样)。而至于动生电动势时,改变的是磁场中的整个或部份电路的运动,例如像在同极发电机中那样。
像用电场线描述电场一样,为了形象地描述磁场的强弱和方向,可在磁场中画出一系列曲线,使曲线上任一点的切线方向都和该点的磁场方向一致,这些曲线叫做磁感线。用磁感线可直观地表示磁场中各点的磁场的大小和方向,磁感线密处磁场强,磁感线疏处磁场弱。物理学上规定:小磁针静止时北极 (N极)的指向,为该点的磁场的方向。
磁体之所以对周围的一些物体具有力的作用,是因为磁场的存在,我们为了形象的表示磁场分布,我们用了以下实验方法:在一块条形磁铁上放一块玻璃,玻璃上撒上铁屑,晃动玻璃后会发现,铁屑有规律的排列成连接磁铁两端的曲线,在曲线上摆放小磁针,会发现小磁针的N极指向磁铁S级,小磁针的S极指向磁铁N级,我们把这些小磁针的指向从磁铁N极到S级连接起来,得到的线就称为磁感线。
磁感线实际上是不存在的,只是我们假想出来更形象的描述磁场分布的。
磁感线是闭合的曲线,与电场线区分开来。
电磁感应现象在实际中有着广泛的应用,特别在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面。例如,在电工技术中,运用电磁感应原理制造的发电机、感应电动机及变压器等设备,为充分而又方便地利用自然界的能源提供了条件;在电子技术中,广泛地采用电感元件来发射、接收或传递讯号;运用电磁感应的原理不仅制成多种电磁测量仪表,而且还制造了各种用于非电量电测的传感器。此外,例如加热用的感应电炉、核物理研究中用的电子感应加速器等等,也都运用了电磁感应原理。
电磁感应现象中的能量转化取决于电磁感应的成因: 如果是切割磁力线,这时,磁场并未减弱,所以磁场并没变化,但线圈却因割磁力线受到阻力,如果不补充机械能,线圈就会停下来,可见是机械能转化为电能.发电机就是...
这是高中选修物理知识。电磁铁的原理就是电磁感应现象。磁生电、电生磁:1、磁铁可以产生磁场,闭1合电路在磁场内可以产生电流2、导线中有电流,电流周围会生成磁场,而磁场又会对电流有力的作用(微观解释:带电...
所谓切割磁感线运动,是指物体在磁场中运动,而该运动一定与磁感线成一定角度,而不与磁感线平行。磁体之所以对周围的一些物体具有力的作用,是因为磁场的存在,为了形象的表示磁场分布,用了以下实验方法:1.在一...
专题:电磁感应现象中有关电容器类问题及答案
. . 专题:电磁感应现象中有关电容器类问题 1、电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制 新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为 E,电容器 的电容为 C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为 L,电阻不计。炮 弹可视为一质量为 m、电阻为 R的金属棒 MN,垂直放在两导轨间处于静止状态, 并与导轨良好接触。首先开关 S接 1,使电容器完全充电。然后将 S接至 2,导 轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 B的匀强磁场(图中未画出) ,MN 开始向右加速运动。当 MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时,回 路中电流为零,MN达到最大速度,之后离开导轨。 问: (1)磁场的方向; (2)MN刚开始运动时加速度 a的大小; (3)MN离开导轨后的最大速度 vm的大小。 试题分析:(1)根据通过 MN电流的方向,结合左手定则
切割磁感线是导体在磁场中的运动方式,在研究问题时,我们可以把磁感线想象成真实存在的线,把导体想象成一把刀,这样会方便一些。当导体在磁场中运动时,方向不与磁感线平行(比如垂直或斜向运动),我们就可以说导体在磁场中做切割磁感线运动。切割磁感线运动会产生电流,这一现象被称为电磁感应现象,产生的电流称为感应电流。它最早于1831年由英国科学家法拉第发现,人们根据这一原理制成了早期的发电机,开启了人类大规模用电的时代。
磁体之所以对周围的一些物体具有力的作用,是因为磁场的存在,我们为了形象的表示磁场分布,我们用了以下实验方法:1.在一块条形磁铁上放一块玻璃,玻璃上撒上铁屑,晃动玻璃后会发现,铁屑有规律的排列成连接磁铁两端的曲线,在曲线上摆放小磁针,会发现小磁针的N极指向磁铁S极,小磁针的S极指向磁铁N极,我们把这些小磁针的指向从磁铁N极到S极连接起来,得到的线就称为磁感线。
如果闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的话,导体中的电子就会受到洛伦兹力,洛伦兹力属于非静电力,能引起电势差,从而产生电流,该电流称为感应电流。感应电流的方向可用右手定则(这一点常常有人记混,可以发现“力”字向左撇,就用左手;而“电”字向右撇,就用右手,记忆口诀:左通力右生电)判断。这种磁生电的现象称为电磁感应现象,最先由法拉第发现。