第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流
知识排查
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。
(2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。
(3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。
(2)公式:E=n,其中n为线圈匝数。
(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的欧姆定律,
即I=。
3.导体切割磁感线的情形
(1)若B、l、v相互垂直,则E=Blv。
(2)v∥B时,E=0。
自感、涡流
1.自感现象
(1)概念:由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象称为自感现象。
(2)自感电动势
①定义:由导体自身电流变化所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:与线圈的形状、横截面积、长短、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
(1)涡流:当线圈中电流变化时,附近的任何导体(如金属块)中产生的旋涡状感应电流。
(2)产生原因:金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流。
3.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相对运动。
4.电磁驱动
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流使导体受到安培力而使导体运动起来。
小题速练
1.[鲁科版选修3-2·P14·T1改编]将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同
答案 C
2.如图1所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )
图1
A. B. C. D.
答案 B