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6.2 感应电流的方向 　　一、右手定则 电磁感应定律 　　一、感应电动势 　　二、电磁感应定律 　　三、说明 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 高等教育出版社 Higher Education Press 《电工技术基础与技能》演示文稿 电磁感应定律 　　1．用楞次定律判断感应电流和感应电动势方向。 　　2．自感现象及有关计算。 　　教学重点 　　 　1．理解感应电动势的概念，掌握电磁感应定律及有关的计算。 　　 　　教学难点 一、右手定则 二、楞次定律 三、右手定则与楞次定律的一致性 　　当闭合回路中一部分导体作切割磁感线运动时，所产生的感应电流方向可用右手定则来判断。 　　伸开右手，使拇指与四指垂直，并都跟手掌在一个平面内，让磁感线穿入手心，拇指指向导体运动方向，四指所指即为感应电流的方向。 　　当磁铁插入线圈时，原磁通在增加，线圈所产生的感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反，即感应电流的磁场总是阻碍原磁通的增加； 　　当磁铁拔出线圈时，原磁通在减少，线圈所产生的感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同，即感应电流的磁场总是阻碍原磁通的减少。 　　因此，得出结论： 　　当将磁铁插入或拔出线圈时，线圈中感应电流所产生的磁场，总是阻碍原磁通的变化。这就是楞次定律的内容。 　　根据楞次定律判断出感应电流磁场方向，然后根据安培定则，即可判断出线圈中的感应电流方向。 　　1．楞次定律 　　2．判断步骤 　　由于线圈中所产生的感应电流磁场总是阻碍原磁通的变化，即阻碍磁铁与线圈的相对运动，因此，要想保持它们的相对运动，必须有外力来克服阻力做功，并通过做功将其他形式的能转化为电能，即线圈中的电流不是凭空产生的。 感应电流方向 　　3．楞次定律符合能量守恒定律 一、感应电动势 二、电磁感应定律 三、说明 　　注意：对电源来说，电流流出的一端为电源的正极。 　　在电源内部，电流从电源负极流向电源正极，电动势的方向也是由负极指向正极，因此感应电动势的方向与感应电流的方向一致，仍可用右手定则和楞次定律来判断。 　　1．感应电动势 　　电磁感应现象中，闭合回路中产生了感应电流，说明回路中有电动势存在。在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势。产生感应电动势的那部分导体，就相当于电源，如在磁场中切割磁感线的导体和磁通发生变化的线圈等。 　　2．感应电动势的方向 　　感应电动势是电源本身的特性，即只要穿过电路的磁通发生变化，电路中就有感应电动势产生，与电路是否闭合无关。 　　若电路是闭合的，则电路中有感应电流，若电路是断开的，则电路中就没有感应电流，只有感应电动势。 　　3．感应电动势与电路是否闭合无关 　　1．电磁感应定律 　　对于N 匝线圈，有 式中N? 表示线圈匝数与磁通的乘积，称为磁链，用? 表示。即 于是 ? = N? 　　大量的实验表明： 　　单匝线圈中产生的感应电动势的大小，与穿过线圈的磁通变化率 ??/? t成正比，即 上式适用于 　　 的情况。 如图 6-2 所示，设速度 v 和磁场 B 之间有一夹角 ?。将速度 v 分解为两个互相垂直的分量 v 1、 v 2， v 1 = v cos? 与 B 平行，不切割磁感线； v 2 = v sin? 与 B 垂直，切割磁感线。 图 6-2 　B 与 v 不垂直时的感应电动势 　　如图 6-1 所示，abcd 是一个矩形线圈，它处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，线圈平面和磁场垂直，ab 边可以在线圈平面上自由滑动。设 ab 长为 l，匀速滑动的速度为 v，在 ?t 时间内，由位置 ab 滑动到 a?b? ，利用电磁感应定律，ab 中产生的感应电动势大小 即 图 6-1　导线切割磁感线产生的感应电动势 　　上式表明，在磁场中，运动导线产生的感应电动势的大小与磁感应强度 B、导线长度 l、导线运动速度 v 以及导线运动方向与磁感线方向之间夹角的正弦 sin? 成正比。 　　用右手定则可判断 ab 上感应电流的方向。 　　若电路闭合，且电阻为 R，则电路中的电流 　　因此，导线中产生的感应电动势 E ? B l v2 ? B l v sin? 　　1．利用公式 计算感应电动势时，若 v 为平均速度，则计算结果为平均感应电动势；若 v 为瞬时速度，则计算结果为瞬时感应电动势。 　　2．利用公式 计算出的结果为 ?t 时间内感应电动势的平均值。 　　【例6-7】