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4.4 法拉第电磁感应定律
复习回顾
产生感应电流:
1、闭合回路
2、磁通量变化
1、正对面积S改变
2、磁场B的大小改变
3、磁场B的方向改变
4、变化的电流
思考:试从本质上比较甲、乙两电路的异同
甲图:2、如果电路不是闭合的,电路中没有电流?电源的电动势是否还存在呢?
乙图:3、电磁感应现象中,闭合电路中出现了感应电流,那么有电动势存在么?
甲图:1、谁提供电流?
电源
有、存在
课本15业
有,叫做感应电动势
思考:试从本质上比较甲、乙两电路的异同
产生电动势的那部分导体相当于电源
乙图:4、电路不是闭合的,还有感应电流吗?电动势呢?
没有感应电流,有感应电动势。
感应电动势:
磁通量变化
1、正对面积S改变
4、变化的电流
2、磁场B的大小改变
3、磁场B的方向改变
在电磁感应现象中,不论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势。
有感应电动势是感应电路的本质。
认知过程
思考:感应电动势跟什么因素有关
观察:灯泡的亮度和摇的速度
结论是:摇越快,灯月亮。
实验分析:
灯越亮
电压高,也就是电动势大。
摇得越快
正对面积改变越快,也就是磁通量变化越快
磁通量变化越快,感应电动势越大。
越大?
结论:
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的变化率成正比。
越快
(注意单位)
问题:若闭合电路是n匝线圈,且穿过每匝线圈的磁通量相同,E=?
若有n匝线圈,则相当于有n个电源串联,总电动势为:
1、下列说法正确的是( )
A.线圈中磁通量变化越大,感应电动势一定越大
B.线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量为0,感应电动势一定为0
D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
D
强调一种变化快慢的问题
理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
2、一个1000匝的线圈,在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。
解:
回路在时间t内增大的面积为:
ΔS=LvΔt
产生的感应电动势为:
穿过回路的磁通量的变化为:
ΔΦ=BΔS
=BLvΔt
(V是相对于磁场的速度)
导体切割磁感线时的感应电动势
V1
V2
若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角(导体斜切磁感线)
注意:
2、导线的长度L应为有效长度
1、导线运动方向和磁感线平行时, E=0
3、速度v为平均值(瞬时值), E就为平均值(瞬时值)
L
θ为v与B夹角
匀强磁场
v 、B、L两两垂直
导体切割磁感线时的感应电动势
普遍应用
3、一条直导线长为0.1m,在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中以10 的速度匀速运
动,导线中产生的感应电动势为:( )
A、一定是0.2V B、可能为0
C、可能为0.2V D、可能为2V
BC
解析:
道题切割磁感线产生的感应电动势,当 时,E=0,最小;当 时,E=BLV=0.2V最大;
以其他角度切割时产生的感应电动势介于两者之间。
4、如图,匀强磁场的磁感应强度为B,长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动,速度v与L成θ角,求金属棒ab产生的感应电动势。
E=BLVsinθ
反电动势:
自己看吧!
作业:1、2、3、5、6