第12点 电磁感应现象中的能量问题
电磁感应过程往往涉及多种能量的转化
产生和维持感应电流存在的过程就是其他形式的能量转化为感应电流电能的过程.在电磁感应现象中,认真分析电磁感应过程中的能量转化,熟练地应用能量转化与守恒定律是求解较复杂的电磁感应问题的关键.
1.过程分析
(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.
(2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功.此过程中,其他形式的能转化为电能.“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能.
(3)当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能.安培力做功的过程,是电能转化为其他形式的能的过程.安培力做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.
2.解决此类问题的步骤
(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(包括右手定则)确定感应电动势的大小和方向.
(2)画出等效电路图,写出回路中电阻消耗的电功率的表达式.
(3)分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程,联立求解.