293 电磁感应器 3(1/2)
2.磁通量Φ=bs&磁通量,2)}计算公式,>
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}。
4.自感电动势自感系数(h)(线圈l有铁芯比无铁芯时要大),Δi:变化电流,?t:所用时间,Δi/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}。
&别注意Φ,&,△Φ/△t无必然联系,e与电阻无关e=n△Φ/△t。电动势的单位是伏v&通量的单位是韦伯wb&间单位是秒s。
相关知识折叠
电磁感应部分涉及两个方面的知识:
一是电磁感应现象的规律。电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点和规律,其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。
楞次定律表述为:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即要想获得感应电流(电能)必须克服感应电流产生的安培力做功,需外界做功,将其他形式的能转化为电能。法拉第电磁感应定律是反映外界做功能力的,磁通量的变化率越大,感应电动势越大,外界做功的能力也越大。
二是电路及力学知识。主要讨论电能在电路中传输、分配,并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。在实际应用中常常用到电路的三个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)和力学中的牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律等概念。
三是右手定则。右手平展。使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中。若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向n极)。大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向为导线中感应电流的方向。
电磁学中,右手定则判断的主要是与力无关的方向。为了方便记忆,并与左手定则区分,可以记忆成:左力右电(即左手定则判断力的方向,右手定则判断电流的方向)。
感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
重要实验折叠
在一个空心纸筒上绕上一组和电流计联接的导体线圈,当磁棒插进线圈的过程中,电流计的指针发生了偏转,而在磁棒从线圈内抽出的过程中。电流计的指针则发生反方向的偏转,磁棒插进或抽出线圈的速度越快,电流计偏转的角度越大.但是当磁棒不动时,电流计的指针不会偏转。
对于线圈来说,运动的磁棒意味着它周围的磁场发生了变化,从而使线圈感生出电流.法拉第终于实现了他多年的梦想——用磁的运动产生电!奥斯特和法拉第的发现,深刻地揭示了一组极其美妙的物理对称性:运动的电产生磁,运动的磁产生电。
不仅磁棒与线圈的相对运动可以使线圈出现感应电流,一个线圈中的电流发生了变化。也可以使另一个线圈出现感应电流。
将线圈通过开关k与电源连接起来,在开关k合上或断开的过程中,线圈2就会出现感应电流.如果将与线圈1连接的直流电源改成交变电源,即给线圈1提供交变电流。也引起线圈出现感应电流.这同样是因为,线圈1的电流变化导致线圈2周围的磁场发生了变化。
相关定律折叠
电磁感应定律折叠
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。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。导体中就会产生电流。这种现象叫电磁感应现象。产生的电流称为感应电流。这是初中物理课本为便于学生理解所定义的电磁感应现象,不能全面概括电磁感现象: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。
法拉第定律折叠
有些物理学家注意到法拉第定律是一条描述两种现象的方程式:由磁力在移动中的电线中产生的运动电动势,及由磁场转变而成的电力所产生的感应电动势。就像理查德.费曼指出的那样:
所以“通量定则”,指出电路中电动势等于通过电路的磁通量变化率的,同样适用于通量不变化的时候,这是因为场有变化,或是因为电路移动(或两者皆是)……但是在我们对定则的解释里,我们用了两个属于完全不同个案的定律:“电路运动”的和“场变化>
我们不知道在物理学上还有其他地方,可以用到一条如此简单且准确的通用原理,来明白及分析两个不同的现象。
–理查德.p.费曼《费曼物理学讲义》
格里夫斯的书中也有类似陈述。
感应电流折叠
产生的条件
1.电路是闭合且通的。2.穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3.电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动(切割磁感线运动就是为了保证闭合电路的磁通量发生改变)(如果缺少一个条件,就不会有感应电流产生).。
电磁感应现象中之所以强调闭合电路的“一部分导体”,是因为当整个闭合电路切割磁感线时,左右两边产生的感应电流方向分别为逆时针和顺时针,对于整个电路来讲电流抵消了。
电磁感应中的能量关系。
电磁感应是一个能量转换过程,例如可以将重力势能,动能等转化为电能,热能等。
科技应用折叠
动圈式
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