中职电子电工对口升学《电工基础》重难点课件第六章-电磁感应

第六章电磁感应课前知识准备【考纲要求】1.理解电磁感应现象产生的条件。2.熟练掌握右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律。3.理解自感现象和互感现象。4.掌握互感线圈同名端的概念及其判断方法。【考点解读】必考点：右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律及同名端的判断。重难点：右手定则、楞次定律及法拉第电磁感应定律。课前知识准备【知识清单】

1.电磁感应现象

(1)定义:利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应现象。

(2)电磁感应现象和感应电动势产生的条件:穿过电路的磁通发生变化。

(3)感应电流产生的条件:穿过闭合电路的磁通发生变化。

2.感应电动势(感应电流)方向的判定

(1)因闭合电路中有一部分导线在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流时，可用右手定则来判断。

右手定则的内容:伸开右手，使大拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在一个平面内，让磁感线垂直进人手心，大拇指指向导体运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

(2)因穿过闭合电路的磁通发生变化而产生感应电流时，可用楞次定律来判断。

应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤:

①确定原磁通方向和变化趋势。

②确定感应电流的磁通方向。若原磁通增加，感应电流产生的磁通方向和原磁通方向相反;若原磁通减小，感应电流产生的磁通方向和原磁通方向相同。课前知识准备③用安培定则确定感应电流的方向。3.感应电动势大小的计算（1）切割磁感线形式的表达式(计算瞬时值):（2）磁通变化形式的表达式(计算平均值):线圈中感应电动势的大小与穿过线圈磁通量的变化率成正比，即4.自感现象(1)自感现象由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫作自感现象。(2)自感系数线圈的自感磁链与电流的比值，简称电感，即单位是亨利（H）。自感系数的决定式为式中：线圈芯子材料的磁导率;线圈的长度;课前知识准备N—线圈的匝数;S—线圈的横截面积。(3)自感电动势导体回路中由于自感现象产生的感应电动势叫作自感电动势，单位是伏特(V)。

自感电动势的公式是说明:①自感电动势与自身电流的变化率成正比。②自感电动势方向的判别:通过电路的电流增加时，自感电动势方向与电流方向相反。通过电路的电流减小时，自感电动势方向与电流方向相同。(4)自感现象的应用自感现象应用在日光灯电路中。日光灯电路的组成:灯管、镇流器及启辉器。①启辉器的作用:相当于一只全自动开关。②镇流器的作用:启动时为日光灯提供高压，正常工作时进行分压。课前知识准备5.互感现象一个线圈中的电流发生变化时，在另一个线圈中产生的电磁感应现象叫作互感现象。(1)互感系数在两个有磁藕合的线圈中，互感磁链与产生此磁链的电流的比值叫作互感系数，即M=

单位是亨利(H)。(2)互感系数与自感系数的关系其中藕合系数k的大小与线圈间的相对位置和磁路的结构有关。全藕合时k=1，一般情况下k<1。(3)互感电动势的大小线圈中互感电动势与另一个线圈中电流的变化率成正比，即单位是伏特(V)。

(4)互感电动势方向的判定

互感电动势的方向可用楞次定律判定，用同名端及自感电动势的方向判定更简便。课堂全程导学（5）电感存储的磁场能量电感存储磁场能量的公式是单位是焦耳(J)。

（6）互感线圈的同名端

在同一变化磁通的作用下，感应电动势极性相同的端子叫作同名端，感应电动势极性相反的端子叫作异名端。同名端用符号“·”或“*”表示。同名端的判定:①已知绕向:同侧同向同名端。②未知绕向:直流法和交流法。

（7）互感线圈的串联①顺串:两个互感线圈的异名端相串联，这时两个线圈的等效电感为

②反串:两个互感线圈的同名端相串联，这时两个线圈的等效电感为课堂全程导学③联系:注意:无感电阻是两个相同的线圈反向串联而成的，有中心抽头的线圈是两个线圈顺串而成的。

6.涡流与磁屏蔽

(1)涡流①把块状金属放在交变磁场中，金属块内将产生旋涡状的感应电流，这种电流叫作涡电流，简称涡流。②涡流会使铁芯发热，从而浪费一部分电能。同时也会使铁芯温度升高，引起材料绝缘性能下降，甚至破坏绝缘性能造成事故。③为了减少涡流，铁芯应由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成。课堂全程导学④涡流也有有利的一面，例如利用涡流产生大量热能来冶炼金属，也可以利用涡流与磁场的相互作用制成感应式电度表等。

(2)磁屏蔽

①将器件屏蔽起来，使其免受外界磁场的干扰，这种措施叫作磁屏蔽。

②最常见的屏蔽措施是利用软磁材料制成屏蔽罩，将需要屏蔽的器件放在屏蔽罩内。

③对于高频变化的磁场，常用铜或铝等导电性能良好的金属制成屏蔽罩，交变的磁场在金属屏蔽罩上产生很大的涡流，利用涡流的去磁作用来达到磁屏蔽的口的。

④在装配器件时，应将相邻两线圈互相垂直放置，从而消除互感。课堂全程导学例题1：（

2015年高考题）下列关于互感的说法中，错误的是（）A.空心线圈的互感系数与流过的电流无关B.互感系数取决于两线圈的自感系数和藕合系数C.两个线圈之间为全藕合时产生的互感最大D.互感现象不仅应用于电源变压器和互感器，也应用在日光灯镇流器上【分析】本题考查的是互感相关概念。日光灯的镇流器是利用线圈自感现象工作的。【解答】本题选D。课堂全程导学例题2：(2017年高考题)如图6-1-1所示的铁芯线圈电路，当滑动变阻器的触头向右移动时，在三个线圈中产生的感应电压极性为“+”的端子是（）A.1、3、5B.1、4、5C.2、3、5D.2、3、6【分析】本题考查的是线圈同名端的判断。【解答】本题选D。课堂全程导学训练1:(2016年高考题)如图6-1-2所示电路，两根平行金属导轨置于匀强磁场中，当导体ab沿金属导轨向右做匀加速运动时，下列关于支路中电流方向的表述正确的是（）课堂全程导学训练2：(2015年高考题)判断题:互感线圈的同名端不仅与两线圈的绕向及相对位置有关，也与电流的参考方向有关。()训练3：(2015年高考题)如图6-1-3所示电路，当改变可变电阻的电阻值时，检流计指针的偏转情况为()

A.增大的值时正偏B.增大的值时反偏

C.减少的值时正偏D.改变的值时不偏转

课堂全程导学训练4：(2013年高考题)如图6-1-4所示，正方形线圈框共有100匝，边长为10cm，在磁感应强度为0.1T的均匀磁场中，以10r/s的转速绕轴匀速转动，则从图示位置转过90°的瞬间，线圈感生电压的瞬时值为()

A.3.14VB.6.28V

C.10V

D.20V

课堂全程导学训练5：（

2014年高考题）如图6-1-5(a)所示电路，闭合金属圆环B用轻质棉线