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电磁感应及其应用 ——0910210315 郭贺 授课教师:唐春梅 电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。 ?? 电磁灶是应用电磁感应 电磁感应现象的发现，乃是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。 　　若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，单位Wb ，Δt为发生变化所用时间，单位为s.ε 为产生的感应电动势，单位为V。 电磁感应现象 　　(1)电磁感应现象：闭合电路的磁通量发生变化而产生电流的现象。 　　(2)感应电流：在电磁感应现象中产生的电流。 　　(3)产生电磁感应现象的条件： 　　①两种不同表述 　　a．闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动 　　b．穿过闭合电路的磁场发生变化 　　②两种表述的比较和统一 　　a．两种情况产生感应电流的根本原因不同 　　闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时，是导体中的自由电子随导体一起运动，受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流，这种情况产生的电流有时称为动生电流。 　　穿过闭合电路的磁场发生变化时，根据电磁场理论，变化的磁场周围产生电场，电场使导体中的自由电子定向移动形成电流，这种情况产生的电流有时称为感生电流。 　　b．两种表述的统一 　　两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。 　　③产生电磁感应现象的条件 　　不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。 　　条件：a．闭合电路；b．磁通量变化 电磁感应现象中能量的转化 　　能的转化守恒定律是自然界普遍规律，同样也适用于电磁感应现象。 感应电动势 　　(1)定义：在电磁感应现象中产生的电动势，叫做感应电动势。从低电势位置指向高电势位置。(2)产生感应电动势的条件：穿过回路的磁通量发生变化。 　　(3)物理意义：感应电动势是反映电磁感应现象本质的物理量。 ?? 电磁感应式 (4)方向规定：内电路中的感应电流方向，为感应电动势方向。 　　5、反电动势：在电动机转动时，线圈中也会产生感应电动势，这个感应电动势总要削弱电源电动势的的作用，这个电动势称为反电动势。 涉及知识范围 　　电磁感应部分涉及两个方面的知识： 　　一是电磁感应现象的规律。电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点 ?? 电磁感应灯 和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。 　　楞次定律表述为：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即要想获得感应电流(电能)必须克服感应电流产生的安培力做功，需外界做功，将其他形式的能转化为电能。法拉第电磁感应定律是反映外界做功能力的，磁通量的变化率越大，感应电动势越大，外界做功的能力也越大。 　　二是电路及力学知识。主要讨论电能在电路中传输、分配，并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。在实际应用中常常用到电路的三个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)和力学中的牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律等概念。 计算公式 　　1.[感应电动势的大小计算公式] 　　1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝。 　　2)E＝BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行，但可以不和磁感线垂直，其中sinA为v或L与磁感线的夹角。｛L:有效长度(m)｝ 　　3)Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势）｛Em:感应电动势峰值｝。 ?? 手持式电磁感应 4)E＝B(L^2)ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)，(L^2)指的是L的平方｝。 　　2.磁通量Φ＝BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)} 计算公式△Φ=Φ1-Φ2 ，△Φ=B△S=BLV△t。 　　3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定｛电源内部的电流方向：由负极流向正极｝。 　　4.自感电动势E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt｛L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，ΔI:变化电流，?t:所用时间，ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)｝。 　　△特别注意 Φ， △Φ ，△Φ/△t无必然联系，E与电阻无关 E=n△Φ/△t 。 电动势的单位是伏V ，磁通量的