电磁感应知识点总结

第 1 页 共 4 页 电磁感应 知识点总结 1 磁通量磁通量 磁通量变化 磁通量变化 磁通量变化率 磁通量变化率对比表对比表 t 磁通量 磁通量变化 磁通量变化率 t 物 理 意 义 某时刻穿过磁场中某个 面的磁感线条数 穿过某个面的磁通量随时 间的变化量 表述磁场中穿过某个面 的磁通量变化快慢的物 理量 大 小 计 算 为与 SB S B 垂直的面积 不垂直式 取 S 在与 B 垂直方向上 的投影 2 1 或 或SB BS 或 t S B t t B B t 注 意 问 题 若穿过某个面有方向相 反的磁场 则不能直接 用 应考虑相SB 反方向的磁通量或抵消 以后所剩余的磁通量 开始和转过 1800时平面都 与磁场垂直 但穿过平面 的磁通量是不同的 一正 一负 其中 B S 而 不是零 既不表示磁通量的大小 也不表示磁通量变化的 多少 在 t 图像中 可用图线的斜率表示 2 电磁感应现象与电流磁效应的比较电磁感应现象与电流磁效应的比较 电磁感应现象 电流磁效应 关系 利用磁场产生电流的现 象 电流产生磁场电能够生磁 磁能够生电 3 产生感应电动势和感应电流的条件比较产生感应电动势和感应电流的条件比较 产生感应电流的条件 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化 闭合电路中 就有感应电流产生 即产生感应电流的条件有两个 电路为闭合回路电路为闭合回路 1 回路中磁通量发生变化 回路中磁通量发生变化 2 0 产生感应电动势的条件 不管电路闭合与否 只要电路中磁通量发生变化 不管电路闭合与否 只要电路中磁通量发生变化 电路中就有感应电动势产生 4 感应电动势感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势 产生感应电流比存在感应电动势 产生感应电动势的产生感应电动势的 那部分导体相当于电源那部分导体相当于电源 电路断开时没有电流 但感应电动势仍然存在 1 电路不论闭合与否 只要有一部分导体切割磁感线 则这部分导体就会产生感应电动势 它 相当于一个电源 2 不论电路闭合与否 只要电路中的磁通量发生变化 电路中就产生感应电动势 磁通量发生 变化的那部分相当于电源 第 2 页 共 4 页 5 公式与 E BLvsin 的区别与联系 t nE t nE E BLvsin 1 求的是求的是时间内的平均感时间内的平均感t 应电动势应电动势 E 与某段时间或某个 过程相对应 1 求的是瞬间感应电动势求的是瞬间感应电动势 E 与某 个时刻或某个位置相对应 2 求的是整个回路的感应电 动势 整个回路的感应电动势为 零时 其回路中某段导体的 2 求的是回路中一部分导体切割磁 感线是产生的感应电动势 区别 3 由于是整个回路的感应电 动势 因此电源部分不容易确定 3 由于是一部分导体切割磁感线的 运动产生的 该部分就相当于电源 联系 公式和 E BLvsin是统一的 当 0 时 E 为瞬时感应电动 t nE t 势 只是由于高中数学知识所限 现在还不能这样求瞬时感应电动势 而 公式 E BLvsin中的 v 若代入 则求出的 E 为平均感应电动势 v 6 楞次定律 1 感应电流方向的判定方法 方法内容及方法使用范围 楞次定律 感应电流具有这样的方向 即 1 感应电流的磁场总要阻碍引起感应感应电流的磁场总要阻碍引起感应 电流的磁通量的变化电流的磁通量的变化 这就是楞次 定律 运用楞次定律判定感应电流方 2 向的步骤 1 分析穿过闭合回路的原磁场分析穿过闭合回路的原磁场 方向 方向 2 分析穿过闭合回路的磁通量分析穿过闭合回路的磁通量 是增加还是减少 是增加还是减少 3 根据楞次定律确定感应电流根据楞次定律确定感应电流 磁场的方向 磁场的方向 4 利用安培定则判定感应电流利用安培定则判定感应电流 的方向 的方向 使用与磁通量变化引起感应电 流的各种情况 包括一部分导 线做切割磁感线运动的情况 右手定则 伸开右手 让大拇指跟其余四指垂 直 并且都跟手掌在同一平面内 让磁感线垂直传入掌心 大拇指指 向导体运动的方向 其余四指所指 的方向就是感应电流的方向 闭合电路的部分导体做切割磁 感线运动而产生感应电流的情 况 2 楞次定律中 阻碍 的含义 谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化 第 3 页 共 4 页 阻碍什么阻碍的是磁通量的变化 而不是阻碍磁通量本身 如何阻碍 磁通量增加时 阻碍其增加 感应电流的磁场和原磁场方向相反 起抵消作用 磁通量减少时 阻碍其减少 感应电流的磁场和原磁 场方向一致 起补偿作用 结果如何 阻碍阻碍 不是不是 阻止阻止 只是延缓了磁通量的变化 但这种变化仍 只是延缓了磁通量的变化 但这种变化仍 继续进行继续进行 3 对楞次定律中 阻碍 的含义还可以推广为感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因 1 阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化 即 增反减同增反减同 2 阻碍相对运动 可理解为 来拒去留来拒去留 3 使线圈面积有扩大或缩小趋势 可理解为 增缩减扩增缩减扩 4 阻碍原电流的变化 即产生自感现象 7 电磁感应中的图像问题 1 图像问题 图像类型 1 磁感应强度 B 磁通量 感应电动势 E 和感应电流 I 随时 间 t 变化的图像 即 B t 图像 t 图像 E t 图像和 I t 图像 2 对于切割磁感线产生感应电动势 E 和感应电流 I 随线圈位移 x 变化的图像 即 E x 图像和 I x 图像 问题类型 1 由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像 2 由给定的有关图像分析电磁感应过程 求解相应的物理量 应用知识左手定则 安培定则 楞次定律 法拉第电磁感应定律 欧姆定律 牛顿运动定律 相关数学知识等 3 解决这类问题的基本方法 1 明确图像的种类 是 B t 图像还是 t 图像 或者 E t 图像和 I t 图像 2 分析电磁感应的具体过程 3 结合法拉第电磁感应定律 欧姆定律 牛顿定律等规律列出函数方程 4 根据函数方程 进行数学分析 如斜率及其变化 两轴的截距等 5 画图像或判断图像 8 自感 涡流 1 通电自感和断电自感比较 通电自感 断电自感 电路图 器材要求a b 同规格 R RL L 较大L 很大 有铁芯 RL RA 现象 在 S 闭合瞬间 b 灯立即亮起 来 a 灯逐渐变亮 最终一样 亮 在开关 S 断开时 灯 A 突然闪亮一下 后再渐渐熄灭 当抽掉铁芯后 重做 实验 开关 S 断开时 会看到灯 A 较 快熄灭 原因由于开关 S 闭合时 流过电感开关 S 断开时 流过线圈 L 的电流减 a b L R L A ab 第 4 页 共 4 页 线圈的电流迅速增大 使线圈 产生自感电动势 阻碍了电流 的增大 是流过 a 灯的电流比 流过 b 灯的电流增加的慢 小 产生自感电动势 阻碍了电流的 减小 使电流继续存在一段时间 在 S 断开后 通过 L 的电流反向通过电 灯 A 且由于 RL RA 使得流过 A 灯的 电流在开关断开瞬间突然增大 从而 使 A 灯的发光功率突然变大 能量转化 情况 电能转化为磁场能磁场能转化为电能 2 自感电动势和自感系数 1 自感电动势 式中为电流的变化率 L 为自感系数 t I LE t I 2 自感系数 自感系数的大小由线圈本身的特性决定 线圈越长 单位长度的匝数越多 横截 面积越大 自感系数越大 若线圈中加有铁芯 自感系数会更大 3 日关灯的电路结构及镇流器 启动器的作用 1 启动器 利用氖管的辉光放电 起着自动把电路接通和断开的作用 2 镇流器 在日光灯点燃时 利用自感现象 产生瞬时高压 在日关灯正常发光时 利用自感 现象起降压限流作用 4 涡流 涡流的产生涡流实际上是一种特殊的电磁感应现象 只要把金属块放在变化