磁通量变化时产生感应电动势实用教案

1、1第1页/共27页第一页，共28页。2感应(gnyng)电动势 （ ）第2页/共27页第二页，共28页。3第3页/共27页第三页，共28页。4第4页/共27页第四页，共28页。5感应(gnyng)电动势 （ ） 定义在电磁感应现象(xinxing)中产生的电动势就叫感应电动势E。单位：伏特 产生感应电动势的条件：只要回路中的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。 电磁感应现象(xinxing)的本质：感应电动势的产生 第5页/共27页第五页，共28页。6电磁感应现象中的感应电动势的大小与那些(nxi)因素有关？ 实验表明: 感应电动势的大小与磁通量变化的快慢(kuimn)有关.*单位时间(sh

2、jin)内的磁通量的变化量,通常叫做磁通量的变化率./t.第6页/共27页第六页，共28页。7感应(gnyng)电动势的大小 电路中感应(gnyng)电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比这就是法拉第电磁感应(gnyng)定律 E=k /t *在国际(guj)单位制中：K1第7页/共27页第七页，共28页。8E=N /t对于(duy)N匝线圈有:*关于线圈匝数N的正确(zhngqu)选用1、不选用(xunyng)匝数N 、 、/t .2、要选用匝数N E=N /t 、FNBIL.第8页/共27页第八页，共28页。9感应(gnyng)电动势与感应(gnyng)电流 第9页/共27页第

3、九页，共28页。10几点说明(shumng): (1) 在法拉第电磁感应(gnyng)定律中感应(gnyng)电动势E的大小不是跟磁通量成正比，也不是跟磁通量的变化量成正比，而是跟磁通量的变化率成正比(2) 法拉第电磁感应(gnyng)定律反映的是在t一段时间内平均感应(gnyng)电动势只有当t趋近于零时，才是即时值(3)感应电动势就是电源电动势，是非静电力使电荷移动增加电势能的结果电路中感应电流的强弱由感应电动势的大小E和电路的总电阻决定，符合闭合电路欧姆定律第10页/共27页第十页，共28页。11例 左图中B3t，求导线(doxin)框内的E 中图中B102t，求导线(doxin)框内的

4、感应电动势， 右图中B510t，求导线(doxin)框内的感应电动势。a a a B B B a a a 第11页/共27页第十一页，共28页。12例 磁通量随时间变化(binhu)(binhu)如图，求第1 1、3 3、5 s5 s末的电动势和前5 s5 s内的平均电动势。 （Wb） （Wb） 1 5 2 2 3 0 1 4 5 t(s) 0 t(s) 第12页/共27页第十二页，共28页。13 如图有100100匝边长为1010厘米的正方形线框，线框在磁感强度(qingd)(qingd)为2 2特的匀强磁场中以角速度5rad/s5rad/s的角速度绕中心轴一边向纸外、一边向纸内匀速转动，求

5、下列情况的平均感应电动势 1 1）线框从图示位置转过900900 2 2）线框从图示位置转过18001800 3 3）线框从图示位置转过300300BOO例第13页/共27页第十三页，共28页。14例 如图，半径为r的金属环绕通过其直径的轴OO以角速度作匀速转动，匀强磁场的磁感强度为B从金属环的平面与磁场方向(fngxing)重合时开始计时，在转过30角的过程中，环中产生的电动势的平均值为 A2Br2第14页/共27页第十四页，共28页。15感应(gnyng)电量与感应(gnyng)电流 感应(gnyng)电量仅由回路电阻和磁通量的变化决定，与发生磁通量变化的时间无关 第15页/共27页第十五

6、页，共28页。16例 在磁感强度为B的匀强磁场中放置一个n匝、半径为r的圆形线圈，总电阻为R，线圈平面与磁场方向垂直(chuzh)当线圈迅速从静止翻转180的过程中，通过导线任一截面的电量为 A0第16页/共27页第十六页，共28页。17例 求导线棒以下端为轴向右倒下过程中通过导线截面(jimin)的电量。 L R L R L B h B h 第17页/共27页第十七页，共28页。18例 已知5105 sin 50t Wb，N100匝，求：（1）0T4内的平均(pngjn)电动势，（2）05103 s内的平均(pngjn)电动势，（3）5103 s102 s内的平均(pngjn)电动势，（4）

7、0T2内的平均(pngjn)电动势，（5）0T内的平均(pngjn)电动势。第18页/共27页第十八页，共28页。19例 r12r22 r，相同(xin tn)导线制成，、S均已知，连接导线电阻不计，匀强磁场的Btk0，求：（1）感应电流，ab两点哪点电势高？（2）Uab。练习：若B只存在于小环内，又如何？ O B r1 a r2 B R b O 第19页/共27页第十九页，共28页。20例 用绝缘导线绕一圆环，环内有一只用同样绝缘导线折成的内接正四边形线框(如图)，把它们放到磁感强度为B的匀强磁场(cchng)中匀强磁场(cchng)方向垂直线 框 平 面 向 里 当 匀 强 磁 场(cch

8、ng)均匀减弱时，两线框中感应电动势和感应电流的方向及大小之比。 若磁场(cchng)仅存在正方形的线框中，情况又如何？第20页/共27页第二十页，共28页。21例 如图所示，相互平行的水平光滑导轨MN与PQ相距为L1，金属杆ab、cd放置在导轨上且与导轨垂直，长为L2的绝缘细线ef系于ab、cd的中点上，匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，已知ab、cd的电阻分别为R1和R2，导轨电阻不计，磁感应强度以k的变化率均匀减小，当磁感应强度变化到B时，求：（1）细线ef所受杆ab的拉力大小，（2）这时在回路产生的感应电流(gnyng din li)的功率多大？ a c B e f b d第21页/共27

9、页第二十一页，共28页。22 例：矩形线框ABCD,面积为S,在磁感强度为B的匀强磁场中由图示位置开始(kish)转动，转动的角速度为w,求： 1）从图示位置开始(kish)，经过四分之一周期过程中，线框所产生的平均感应电动势。A AB BC CD Dw w第22页/共27页第二十二页，共28页。23 例：矩形线框ABCD,面积为S,在磁感强度为B的匀强磁场中由图示位置(wi zhi)开始转动，转动的角速度为w,求： 2）线框再次转到图示位置(wi zhi)时，线框中的瞬时感应电动势A AB BC CD Dw w第23页/共27页第二十三页，共28页。24例：矩形线框ABCD,面积为S,在磁感

10、强度为B的匀强磁场中由图示位置开始(kish)转动，转动的角速度为w,求：3）线框转到与磁场垂直时，线框中的瞬时感应电动势A AB BC CD Dw w第24页/共27页第二十四页，共28页。25 例：矩形线框ABCD,面积为S,在磁感强度为B的匀强磁场中由图示位置开始转动(zhun dng)，转动(zhun dng)的角速度为w,求： 4）线框转到与磁场成角时，线框中的瞬时感应电动势A AB BC CD Dw w第25页/共27页第二十五页，共28页。26 例：一圆(y yun)(y yun)环绕直径转动，求圆环平面与磁感线平行时的瞬间感应电动势w w第26页/共27页第二十六页，共28页。27感谢您的观看(gunkn)！第27页/共27页第二十七页，共28页。NoImage内容(nirng)总结1。定义在电磁感应现象中产生的电动势就叫感应电动势E。/t.。比这就是法拉第电磁感应定律。E=N /t。中图中B1