電磁感應(yīng)現(xiàn)象法拉第電磁感應(yīng)定律

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1、法拉第電磁感應(yīng)定律1一、電磁感應(yīng)1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象引：1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，人們就開始了其逆效應(yīng)的研究。1831年八月英國物理學(xué)家M.Faraday發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并總結(jié)出電磁感應(yīng)定律，大大推動了電磁理論的發(fā)展。電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)，不但找到了磁生電的規(guī)律，更重要的是它揭示了電和磁的聯(lián)系，為電磁理論奠定了基礎(chǔ)。并且開辟了人類使用電能的道路。成為電磁理論發(fā)展的第一個重要的里程碑。當(dāng)回路磁通發(fā)生變化時(shí)在回路中產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。2幾個實(shí)驗(yàn)B變NS①BS變KB變②Bθ變wn0θ③④3I

2、感I感1834年楞次提出判斷感應(yīng)電流的方法，敘述：閉合回路中感應(yīng)電流的方向總是使得它所激發(fā)的磁場來阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。感應(yīng)電流的效果，總是反抗引起感應(yīng)電流的原因。2.楞次定律感應(yīng)電流方向的判斷方法:①回路中?m是增加還是減少；②由楞次定律確定B感方向；③.由右手定則判定I感方向。這個原因包括引起磁通量變化的相對運(yùn)動或回路的形變。4二、法拉第電磁感應(yīng)定律1.電源的電動勢電源：將其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。在電源內(nèi)部存在一非靜電力，該非靜電力將正電荷從電勢低的電源負(fù)極移動到電勢高的正極。負(fù)載AB電源在電源內(nèi)把單位正電荷從負(fù)極

3、移到正極的過程中非靜電力所作的功。定義：電源電動勢設(shè)在電源內(nèi)把正電荷dq從負(fù)極移到正極的過程中非靜電力所作的功dA。5外來場對電荷dq的非靜電力就是：電源電動勢單位：伏特。它描寫了電源將其它形式能量轉(zhuǎn)變成電能的能力。在電源內(nèi),電荷dq由負(fù)極移到正極時(shí)非靜電力所作的功為：電動勢是標(biāo)量,但含正負(fù)。利用場的觀點(diǎn)，可以把非靜電力的作用看成是一種非靜電力場的作用，并把這種場稱為外來場。以來表示外來場的強(qiáng)度。6規(guī)定：電動勢的正方向：自負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部指向正極的方向。注意電動勢與電勢的區(qū)別：電動勢是和非靜電力的功聯(lián)系在一起的，它完全取決于電源本身的性質(zhì)

4、與外電路無關(guān)；電勢是和靜電力的功聯(lián)系在一起的，它的分布與外電路的情況有關(guān)。2.法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)回路磁通發(fā)生變化時(shí)在回路中會產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流?；芈分杏须娏?，意味著回路中有電動勢，這個電動勢是由磁通量的變化引起的，故叫感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢比感應(yīng)電流更能反映電磁感應(yīng)的現(xiàn)象的本質(zhì)。7在SI制中k=1寫成等式：單位:伏特（1V=1Wb/s）1.內(nèi)容：導(dǎo)體回路中的感應(yīng)電動勢的大小與穿過導(dǎo)體回路的磁通量的變化率成正比.電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)理解為：當(dāng)穿過導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。法拉第總結(jié)了感應(yīng)電動勢與磁

5、通量變化之間的關(guān)系，得到了法拉第電磁感應(yīng)定律。負(fù)號表示感應(yīng)電動勢總是反抗磁通量的變化?與回路L繞向相反;?與回路L繞向同向;電動勢方向:確定回路的繞行方向，8磁通鏈數(shù)（磁鏈）:若有N匝線圈，它們彼此串聯(lián)，總電動勢等于各匝線圈所產(chǎn)生的電動勢之和。若每匝磁通量相同：感應(yīng)電流與?m隨時(shí)間變化率有關(guān)。2.感應(yīng)電流、感應(yīng)電量回路中的感應(yīng)電流I感：設(shè)每匝的磁通量為?1、?2、?3?，則有：9感應(yīng)電量為：感應(yīng)電量只與回路中磁通量的變化量有關(guān)，與磁通量變化的快慢無關(guān)。因?yàn)楦袘?yīng)電流又可表示為：1.選擇回路的繞行方向，確定回路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；2.由求回路

6、中的磁通量?m；3.由求出；4.由的正負(fù)判定其方向3.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解題的方法10LabI例1：在通有電流為I=I0cosωt的長直載流導(dǎo)線旁，放置一矩形回路，如圖所示，回路以速度v水平向右運(yùn)動，求回路中的感應(yīng)電動勢。解：建立坐標(biāo)系，如圖所示取一窄帶dx，xdxxo電流I產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：11LIS例2：長直螺線管繞有N匝線圈，通有電流I且（C為常數(shù)且大于零），求感應(yīng)電動勢。B解：12