3.2感应电动势 课件 (2)16张PPT

(共16张PPT)
感应电动势
e
一、在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就是电源。
(1)在电磁感应现象中,不管电路是否闭合,只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,电路中就产生感应电动势.
(2)电路闭合是电路中才可能产生感应电流,其强弱取决于感应电动势的大小和闭合电路的电阻.
(3)当电路断开时,电路中没有感应电流,但感应电动势仍然存在.
决定感应电动势大小的因素
切割快
插入快
滑动快
感应电动势
E大
磁通量变化快
Δφ / Δ t大
感应电流大
产生感应电动势的条件:
无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势.
电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。
二:法拉第电感应定律
通过回路面积内的磁通量发生变化时，回路中产
生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比
E=n△Φ/ △t
单位: 1V=1WB/s
用途:用来计算任何情况下的电动势.
意义:表示的是感应电动势的平均值.
注意:E的大小与Φ和△Φ无关,与线圈的匝数 N成正比,与磁通量的变化率△Φ/ △t成正比.
磁通量: Φ=BS2
磁通量的变化量: △Φ= Φ2- Φ1
磁通量的变化率: △Φ/ △t
计算电动势E时,有以下几种情况:
(1)面积不变,磁感应强度变化!
(2)面积变化,磁感应强度不变!
t
S
B
N
t
N
t
N
E
D
×
D
×
=
D
F
-
F
×
=
D
DF
×
=
1
2
（1） 计算的是△t时间内的平均感应电动势.
（2）应严格区分磁通量φ、磁通量的变化△φ
及磁通量的变化率 概念的区别，磁通量φ＝
BScosθ，表示穿过这一平面的磁感线条数，磁通量的变化 ，表示磁通量变化的多
少，磁通量的变化率 表示磁通量变化的快慢，
φ大，△φ及 不一定大， 大，φ及△φ也不一定大.
导体切割磁感线时产生的感应电动势：
如右图所示，一長度为 L 的一段导线，在一均勻磁場 B 中，以速率 v 垂直切割磁场时，它的感应电动势的大小为:
如上图所示: △t 时间内,B没有变化,只是面积发生了变化,变化了△A=L(V △t ),所以
E= △Φ/ △t= BLV △t / △t=BLV
单位:1V=1T.m.m/s
B:磁感应强度
L:切割导体棒的有效长度
V:导体棒垂直切割磁感线的有效速度
1 2
E= △Φ/ △t= BLV △t / △t=BLV
用途:用来计算导体棒切割磁感线产生的电动势
适用条件: B⊥V , B⊥L (两两垂直)
(1)如果V是平均速度,则E为平均电动势.
(2)如果V是瞬时速度,则E为瞬时电动势.
当速度v与磁感应强度B不垂直时，可将V分解为平行于B的分量V||（对感应电动势无贡献），垂直于B的分量V ，则感应电动势：
为B、v之间的夹角
v1
v2
v
θ
B
知识补充 (1)
q
sin
Blv
lv
B
E
=
=
⊥
× × × × × × × ×
× × × × × × × ×
× × × × × × × ×
× × × × × × V × ×
× × × × × × × ×
× × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × × × × × ×
R
当半径为R的弧形导线在匀强磁场中以速度V运动时，此时的长度L应该取它的有效长度L=2R ．E=B(2R)V
知识补充(2)
电动势计算公式之间的区别和联系
求的是Δt时间内的
平均感应电动势
求的是某时刻的瞬
时感应电动势
条件是垂直切割，
即V⊥B
若不垂直，就用正
交分解
只能用来计算导体棒切割磁感线产生的电动势
用来计算任何情况下的电动势.
注意：
1、E=BLV，只适用于B、L、V三者相互垂直的情况。
2、 E=BLVsinθ中的θ可以为B、L、V三者中任意两个量之间的夹角。
3、E=BLVsinθ中的L是指切割磁感线的有效长度．
小结：
一、感应电动势
1．感应电动势：在电磁后应现象中产生的电动势称感应电动势．
2．只要穿过某因路的出通量发生变化，就有感应电动势产生，无论此回路的合与否．
二、法拉第电磁盘感应定律
1．法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比．
2．平均感应电动势与瞬时感应电动势：
①、 E=n△Φ/ △t 多表示平均感应电动势。
② 、E=BLVsinθ 多表示为瞬时感应电动势。θ可以为B、L、V中任意两个量之间的夹角。且L是指切 割磁感线的有效长度．
[知识网络]
磁通量
电磁感应现象
自感现象
自感系数
产生感应电流的条件
感应电动势大小
E=n
E=BLv
感应电流(电动势)的方向
楞次定律
右手定则
产生电动势部分相当于电源与其它部分构成闭合回路，应用闭合电路欧姆定律，安培力，牛顿定律，能量观点，动量观点解决电磁感应问题和力、电、磁综合问题。
HOME WORK
课后练习题
P199:练习：３．５．７