1电磁感应定律教学课件.ppt

12-1 电磁感应定律 * 法拉第(1821--1831)发现： 感应电流与原电流的变化有关， 与原电流本身无关。 以下五种情况都可产生感应电流： (1)变化着的电流； (2)运动着的恒定电流； (3)在磁场中运动着的导体； (4)变化着的磁场； (5)运动着的磁铁。 英国，法拉第，1791-1867 * 一 电磁感应现象 电磁感应现象：当回路磁通量发生变化时，在回路中产生感应电动势的现象。其电流叫感应电流。 发电机的原理 变压器的原理 * 关于磁通量的变化 引起磁通量变化的原因 (2)导体不动，磁场变化。 动生电动势 (1)稳恒磁场中的导体运动，或者回路面积变化、取向变化等。 感生电动势 感应电动势 * 二 楞次定律 1 表述：闭合回路中感应电流的方向，总是企图使感应电流本身所产生的通过回路中的磁通量，去补偿或反抗引起感应电流的磁通量的改变。 2 作用：确定感应电动势(或感应电流)的方向。 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × a b 顺时针方向为正方向，取+ * ▲ 用楞次定律判别感应电动势（或感应电流）的步骤： (3) 用右手螺旋定则来确定感应电动势(或感应电流)的方向。 (1) 明确B原 的方向及Φ原变化情况(Φ原↑或Φ原↓) 。 (2) 用Φ感阻止Φ原变化的规律确定B感的方向。 导体棒向右运动 Φ原增加 B感与B原反向 用右手螺旋确定I感 导体棒两端 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × a b * × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × a b 3 楞次定律本质是能量守恒定律的一种表现。 I感 安培力 导体棒将获得无穷大机械能，那岂不是第一类永动机了？违反能量守恒定律！ 导体棒速度越来越小，机械能将转换成电能、热能等其它形式的能量，符合能量守恒定律！ × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × a b I 思考题：整个线框移动有无感应电流的产生？ * 不论何种原因，当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，且感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比： 三 法拉第电磁感应定律 国际单位制 韦伯 伏特 其中，负号是楞次定律的数学表示。 * 讨论： (1) “-”表示εi的方向，是楞次定律的数学表述。 I原 I感 感应电流的磁场 -- 阻碍原磁通量的变化 I原 大 小 I感 * (2) 通过回路任意截面的电量 若闭合回路的电阻为R，感应电流为 时间内，流过回路的电荷为： 通过某个截面的感应电荷只与磁通量的改变有关。 -- 磁通计的设计原理 * (3) 闭合回路由N 匝密绕线圈组成 称为线圈的磁链 通过每个线圈的磁通量分别为 * 解：根据法拉第电磁感应定律： t =2s时， εi =31 V 由于磁通量随时间的增加而增大，由楞次定律可知，电流方向为逆时针方向，所以电流通过电阻时的方向为从下向上。 例1 如图，磁场方向与线圈平面垂直，且穿入纸面向内，设通过线圈回路的磁通量随时间的变化关系为Φ=6t2+7t+1。 求：(1)2s时的εi ；(2)电阻R上的电流方向如何？ i R × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × * 例2 均匀磁场与导体回路法线n的夹角?=600磁感应强度的大小B=Kt(K为常数)。导线L且以速率v向右滑动，求回路中任一时刻的感应电动势。 x L M N v 磁场变化 导线运动 ＋ 磁通量的变化 感应电动势 负号表示感应电流的磁场与原磁场方向反向。 解：顺时针为正 * 风力发电机