电磁感应中的等效全电路_第1页
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文档简介

1、电磁感应中的等效全电路在电磁感应现象中有感应电动势产生，若电路是闭合的，电路中就产生感应电流，这类电路问题与直流电路有着相同的规律，全电路欧姆定律、串并联电路的一些规律都可应用。但在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，这个“电源”不象电池那么直观，比较隐蔽，如果不加注意，就会出现一些不必要的错误。 例 1如图 1 所示， L1 与 L2 是套在同一铁心上的两个线圈，线圈L1 与电源及变阻器相连，线圈L2 与电阻 R 组成一闭合回路，当变阻器滑片向左移动时， A、 B 两点电势哪点高？A、 B两点电势哪点高？ 解 由图可知，电流从A 点通过 L1 线圈流向B 点，故 UAUB；

2、由于滑片向右移动，L1 中电流减小，向下的磁通量也减少， L2 中的磁通量变化也应是向下减少，根据愣次定律，故L2 中电流方向应由A通过 L2 流向，根据电流从高电势流向低电势的规律，故也有A B。这里最后的结论UAUB错了，主要原因是忽略了L2 与 L1 的地位不同，L1 在电路里是用电器，而L2 是相当于电源的导体，对电源来讲，流出电流端“B”是正极，而流入端“ A”是负极，故应有UA UB，与 L1 两端的判断刚好相反。另外，在处理串、并联关系时，如果不把产生感应电动势的那部分导体作为电源来处理，则电路的串、并联关系就会打乱，从而出现计算的错误。 例 2如图 2 所示， 平面上安放一个金

3、属圆环，过其圆心 o 在环上搁一根金属棒 ab，ab 之长恰等于圆环的直径 D，ab 可绕固定于o 点的垂直环面的轴转动，转动时a、b端始终与环保持良好的接触，在o 点和环之间再接上一根金属棒oc，它的长度等于环的半径。以上金属环和两根金属棒都是相同金属丝制成的。现垂直圆环面加上向纸内磁感应强度 B 的匀强磁场。使ab绕o 点以角速度 顺时针匀速旋转，且旋转不受oc 棒的影响，等到ab转到如图2 所示位置时，求oc 之间的电势差。 解 当 ab 顺时针旋转切割磁力线时，oa 段与 ob 段都产生感应电动势，由右手定则可知，oa 段是a 端为正极，ob 段是b 段为正极，两段导体产生的感应电动势

4、大小相等，设 oa段、ob 段电阻大小为r ，则等效电路如图 3 所示，且 ，由于的，故 2R 电阻中无电流流过，可进一步把电路等效成图a、 b 4。是等电势则oc两端电压，故Uc o在有些电磁感应问题中，相当于电源的那部分导线比较隐蔽，需仔细分析才不会找错。例3如图5 所示，正方形线圈abcd绕垂直于匀强磁场的过ad 边的固定轴oo匀角速转动，磁感应强度为B，角速度为，已知正方形线圈每边长为L，每边电阻值为R，现将 a、 d 两点通过阻值为R 的电阻用导线连接，求通过电阻R 的电流。 解 金属线圈abcd 绕 oo转动时，产生的是交流电，感应电动势最大值为有效值为。下面要注意的是不能把整个金属线圈abcd 都看作是电源，这里切割磁力线的仅仅是 bc 边，故这个电路的等效电路如图6 所示，其

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