第2讲 法拉第电磁感应定律 自感和涡流
一、法拉第电磁感应定律
1.感应电动势
(1)概念:在电磁感应现象中产生的电动势。
①感生电动势:由于磁场的变化而激发出感生电场,由感生电场而产生的感应电动势。
②动生电动势:由于导体在磁场中运动而产生的感应电动势。
(2)条件:无论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就一定有感应电动势。
(3)与感应电流的关系:遵守闭合电路欧姆定律,即I=。
2.法拉第电磁感应定律
(1)定律内容: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=n。其中n为线圈的匝数。
二、导体切割磁感线产生的感应电动势
导体棒切割磁感线时,可有以下三种情况
三、自感和涡流
1.自感现象
(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。
(2)表达式:E=L。
(3)自感系数L
①相关因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯 有关。
②单位:亨利H(1 mH=10-3 H,1 μH=10-6 H)。
2.涡流
当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生感应电流,这种电流像水的旋涡所以叫做涡流。
(1)电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动。
(2)电磁驱动:如果磁场相对于导体运动,在导体中会产生感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来。交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的。
(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了楞次定律的推广应用。
(判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。)
1.线圈中的磁通量越大,产生的感应电动势越大。(×)
2.线圈的匝数越多,磁通量越大,产生的感应电动势也越大。(×)
3.导体在磁场中运动速度越大,产生的感应电动势越大。(×)
4.对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈中的自感电动势越大。(√)
5.自感电动势阻碍电流的变化,但不能阻止电流的变化。(√)