(共20张PPT)
第4节
法拉第电磁感应定律
一、电磁感应定律
1、内容:闭合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。
2、公式:E=(ΔΦ)/(Δt)
3、国际单位:1V=1
Wb
/
s
二、电磁感应定律的理解
对两个公式的理解
三、应用电磁感应定律求解E的常见几种情况
1.B不变,S发生变化,ΔS=S2-S1
2.S不变,B发生变化,ΔB=B2-B1
3.S、B都发生变化
四、导体棒切割磁感线运动时的电动势
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G
a
b
v
1.如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度是B,ab以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势
回路在时间t内增大的面积为:
ΔS=LvΔt
穿过回路的磁通量的变化为:
ΔΦ=BΔS
=BLvΔt
产生的感应电动势为:
(L是有效长度V是相对于磁场的速度)
如图所示,磁感应强度B=1T,L=2m的金属棒以v=5m/s的速度向左做切割磁感线运动,求感应电动势的大小?
2.
θ
v
B
V1
=Vsinθ
V2
=Vcosθ
(θ为v与B夹角)
说明:
1、导线的长度L应为有效长度。
2、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)。
3.v与B成θ角,v?L、L?B
例: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。
a
b
θ
v
E=BL(Vsinθ)
E=B(Lsinθ)V
有效长度
导线在垂直速度方向上的投影长度!!!
4.v?B、L?B,导体棒不是直线
练习:半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中,以速度V向右匀速运动时,E=?
有效长度---弯曲导线在垂直速度方向上的投影长度
5.导体棒转动切割磁感线
五、两个公式的对比
求平均感应电动势
求平均感应电动势,v是平均速度
求瞬时感应电动势,v是瞬时速度
六、反电动势
此电动势阻碍电路中原来的电流.故称之为反电动势
V
N
S
电动机
安培力方向
转动速度方向
电动机线圈的转动产生感应电动势是反电动势。这个电动势是削弱了电源电流,
阻碍线圈的转动。线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能,电能转化为机械能。正因为反电动势
的存在,所以对电动机,欧姆定律不成立。
如果电动机因机械阻力过大而停止转动,这时就没有了反电动势,线圈电阻一般都很小,线圈中电流会很大,电动机会烧毁。这时,应立即切断电源,进行检查。