
【問(wèn)題1】電路中要有電流,就需要一個(gè)電源,電源有兩個(gè)重要參數(shù),一個(gè)是內(nèi)電阻,另一個(gè)是什么?
【問(wèn)題2】電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,感應(yīng)電路中有沒(méi)有電源?這個(gè)電源在哪里?
有電源,產(chǎn)生電磁感應(yīng)的部分就是電源。比如,動(dòng)生現(xiàn)象中切割磁感線(xiàn)的導(dǎo)體,感生現(xiàn)象中變化磁場(chǎng)穿過(guò)的線(xiàn)圈。
【問(wèn)題3】感應(yīng)電源的電動(dòng)勢(shì)的方向是怎樣的呢?
1.定義:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
2.條件:只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 與電路是否閉合無(wú)關(guān)。
①有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
②有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定存在感應(yīng)電流。
產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的線(xiàn)圈相當(dāng)于電源
磁通量變化是電磁感應(yīng)的根本原因; 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì).(產(chǎn)生感應(yīng)電流只不過(guò)是一個(gè)現(xiàn)象,表示電路中輸送著電能;而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì),它表示電路已經(jīng)具備隨時(shí)輸出電能的能力)
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有無(wú),完全取決于穿過(guò)閉合電路中的磁通量是否發(fā)生變化,與電路的通斷,電路的組成是無(wú)關(guān)的。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小又是怎樣的呢?它可能與哪些因素有關(guān)?
實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,線(xiàn)圈的兩端與電壓表相連。將強(qiáng)磁體從長(zhǎng)玻璃管上端由靜止下落,穿過(guò)線(xiàn)圈。分別使線(xiàn)圈距離上管20cm,30cm,40cm和50cm,記錄電壓表的示數(shù)以及發(fā)生的現(xiàn)象。分別改變線(xiàn)圈的匝數(shù)、磁體的強(qiáng)度,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn),得出定性的結(jié)論。
1、感應(yīng)電流大小與相同時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化大小的關(guān)系
線(xiàn)圈匝數(shù):200下落高度:30厘米
感應(yīng)電流大小與磁鐵個(gè)數(shù)成正比
2、感應(yīng)電流大小與磁鐵運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系
線(xiàn)圈匝數(shù):200磁鐵個(gè)數(shù):2個(gè)
感應(yīng)電流大小與磁鐵運(yùn)動(dòng)速度成正比
3、感應(yīng)電流大小與線(xiàn)圈匝數(shù)的關(guān)系
磁鐵個(gè)數(shù):2個(gè)下落高度:30厘米
感應(yīng)電流大小與線(xiàn)圈匝數(shù)成正比
1.內(nèi)容:閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。
3.注意:(1)公式中Δφ取絕對(duì)值,不涉及正負(fù),感應(yīng)電流的方向另行判斷。(2)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)即該電源的電動(dòng)勢(shì)。
①B不變, S發(fā)生變化,ΔS=S2-S1 :
②S不變, B發(fā)生變化,ΔB=B2-B1 :
4.應(yīng)用:用公式 求E的幾種常見(jiàn)情況:
③如果B、S都變化呢?
導(dǎo)線(xiàn)切割磁感線(xiàn)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
如圖所示閉合線(xiàn)框一部分導(dǎo)體ab長(zhǎng)l,處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度是B,ab以速度v勻速切割磁感線(xiàn),求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
回路在時(shí)間Δt內(nèi)增大的面積為:
穿過(guò)回路的磁通量的變化為
那要是B、L、v不垂直怎么計(jì)算呢?
如果將與B的方向夾角為θ速度按右圖中所示分解在與磁場(chǎng)垂直和與磁場(chǎng)平行方向上,他們各自的產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)是多少?
①垂直于磁感線(xiàn)的分量:v1=vsinθ
②平行于磁感線(xiàn)的分量:v2=vcsθ
只有垂直于磁感線(xiàn)的分量切割磁感線(xiàn),于是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):
E=BLv1=Blvsinθ
③若v//B,則E=0
①此公式只適用于雙垂直切割
由等效電源的負(fù)極流向正極
3.l為切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度
l:導(dǎo)線(xiàn)垂直于運(yùn)動(dòng)方向上的投影。
× × × × × × × × × × × × × × ×
如圖所示,導(dǎo)體棒長(zhǎng)為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,垂直于紙面向里。以O(shè)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω,求E。
由于棒上各點(diǎn)的速度隨著距離O點(diǎn)的距離均勻變化,所以可以用O、A兩點(diǎn)的平均速度代替棒運(yùn)動(dòng)的速度求解。
× × × × × × × × × ×
5.線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)圈匝數(shù)n,求E。
(1)線(xiàn)圈處于如圖所示位置
(2)當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)θ 時(shí),電動(dòng)勢(shì)
(3)線(xiàn)圈以圖示情形運(yùn)動(dòng)時(shí)
線(xiàn)圈以此位置為初始位置,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,轉(zhuǎn)過(guò)角度ωt時(shí):
①適用于線(xiàn)圈繞垂直于磁場(chǎng)的軸的轉(zhuǎn)動(dòng),與軸的位置無(wú)關(guān)。
③線(xiàn)圈從平行于磁場(chǎng)的位置開(kāi)始計(jì)時(shí)
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