本文目录一览:
- 1、感应电动势计算公式
- 2、感应电动势的5个公式分别是?
- 3、什么是感应电动势?
- 4、感应电动势怎么推导的?
- 5、什么是感应电动势
- 6、什么是感应电动势?
- 7、感应电动势的本质是什么?
- 8、感应电动势的表达式
- 9、大学物理中的感应电动势正负号的判定
感应电动势计算公式
计算公式有:
1、E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率} ;
2、E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)} ;
3、Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值} ;
4、E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}。
化的磁场在其周围空间激发感生电场,这种感生电场迫使导体内的电荷作定向移动而形成感生电动势。
扩展资料:
根据法拉第感应定律,处于含时磁场的闭电路,由于磁场随着时间而改变,会有感生电动势出现于闭电路。感生电动势等于电场沿着闭电路的路径积分。处于闭电路的带电粒子会感受到电场,因而产生电流。
移动于磁场的细直导线,其内部会出现动生电动势。处于这导线的电荷,根据洛伦兹力定律,会感受到洛伦兹力,从而造成正负电荷分离至直棍的两端。这动作会形成一个电场与伴随的电场力,抗拒洛伦兹力,直到两种作用力达成平衡。
按照引起磁通量变化原因的不同,把感应电动势区分为动生电动势和感生电动势。感生电动势和动生电动势根本区别在于磁场是否变化,磁场不变则产生的电动势是动生电动势。磁场变化产生的电动势是感生电动势。
可以感生电动势和动生电动势同时产生。因此,磁棒插入线圈,不论以谁作为参考系,都是感生电动势,不能因为磁棒运动了就说是动生电动势,因为此时电动势成因并不是因为洛伦兹力。
参考资料来源:百度百科——感生电动势
感应电动势的5个公式分别是?
1、E=n*ΔΦ/Δt(普适公bai式){法拉第电磁感应定du律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt磁通zhi量的变化率}
2、E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中角A为v或L与磁感线的夹角。{L:有效长度(m)}
3、Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4、E=B(L^2)ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
扩展资料:
感应电动势相关现象:电磁感应
重要实验:
在一个空心纸筒上绕上一组和电流计联接的导体线圈,当磁棒插进线圈的过程中,电流计的指针发生了偏转,而在磁棒从线圈内抽出的过程中,电流计的指针则发生反方向的偏转,磁棒插进或抽出线圈的速度越快,电流计偏转的角度越大.但是当磁棒不动时,电流计的指针不会偏转。
对于线圈来说,运动的磁棒意味着它周围的磁场发生了变化,从而使线圈感生出电流.法拉第终于实现了他多年的梦想——用磁的运动产生电!奥斯特和法拉第的发现,深刻地揭示了一组极其美妙的物理对称性:运动的电产生磁,运动的磁产生电。
不仅磁棒与线圈的相对运动可以使线圈出现感应电流,一个线圈中的电流发生了变化,也可以使另一个线圈出现感应电流。
1)E=n*ΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt磁通量的变化率}。
2)E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中角A为v或L与磁感线的夹角。{L:有效长度(m)}。
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}。
4)E=B(L^2)ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}。
电动势计算方法:
方向可以通过楞次定律来判定。高中物理楞次定律指出:感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。对于动生电动势,同学们也可用右手定则判断感应电流的方向,也就找出了感应电动势的方向。需要注意的是,楞次定律的应用更广,其核心在”阻碍”二字上。
感应电动势方向(或感应电流方向)与磁场方向、导体运动方向都有关系,他们之间的相互关系可用右手定则确定。实验证明,在均匀磁场中,导线做作其他歌磁力线运动而产生的感应电动势的大小与磁感应强度B、导线长度L、导体运动的速度V、导体运动方向与磁场方向之间的夹角θ。
1、E=n*ΔΦ/Δt(普适公bai式){法拉第电磁感应定du律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt磁通zhi量的变化率}
2、E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中角A为v或L与磁感线的夹角。{L:有效长度(m)}
3、Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4、E=B(L^2)ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
扩展资料:
感应电动势相关现象:电磁感应
重要实验:
在一个空心纸筒上绕上一组和电流计联接的导体线圈,当磁棒插进线圈的过程中,电流计的指针发生了偏转,而在磁棒从线圈内抽出的过程中,电流计的指针则发生反方向的偏转,磁棒插进或抽出线圈的速度越快,电流计偏转的角度越大.但是当磁棒不动时,电流计的指针不会偏转。
对于线圈来说,运动的磁棒意味着它周围的磁场发生了变化,从而使线圈感生出电流.法拉第终于实现了他多年的梦想——用磁的运动产生电!奥斯特和法拉第的发现,深刻地揭示了一组极其美妙的物理对称性:运动的电产生磁,运动的磁产生电。
不仅磁棒与线圈的相对运动可以使线圈出现感应电流,一个线圈中的电流发生了变化,也可以使另一个线圈出现感应电流。
将线圈通过开关k与电源连接起来,在开关k合上或断开的过程中,线圈2就会出现感应电流. 如果将与线圈1连接的直流电源改成交变电源,即给线圈1提供交变电流,也引起线圈出现感应电流. 这同样是因为,线圈1的电流变化导致线圈2周围的磁场发生了变化。
感应电动势(induced electromotive force)的五个公式如下所示:
1. 电磁感应定律(法拉第定律):
根据电磁感应定律,感应电动势(ε)等于磁通量变化率(Φ)对时间的导数的负值:
ε = -dΦ/dt
2. 法拉第电磁感应定律(导线在恒磁场中):
当导线以速度v穿过恒定磁感应强度B的磁场时,感应电动势(ε)等于导线长度L与磁感应强度B、速度v、夹角θ之积的乘积:
ε = B * L * v * sin(θ)
3. 迈克耳孙-莫雷定律(导体回路中的感应电动势):
当磁通Φ通过一个导体回路的某一部分时,感应电动势(ε)等于磁通Φ对时间的变化率的反号与该部分的电阻R之积:
ε = -dΦ/dt * R
4. 楞次定律(感应电动势产生的原因):
根据楞次定律,感应电动势的产生是由于磁通Φ的变化引起了电磁场的变化,从而产生了感应电动势。这个定律可以总结为:“感应电动势的产生是为了阻止磁通变化所做的工作”。
5. 伦次定律(自感电动势):
当通过一个线圈的电流发生改变时,由于磁场发生变化,自感电动势(ε_self)会产生在同一线圈上,其大小等于自感系数L和电流变化率(di/dt)之积:
ε_self = -L * (di/dt)
这些公式描述了感应电动势和电磁感应现象之间的关系,它们对于解释电磁感应、电动机、发电机和变压器等电磁设备的工作原理具有重要意义。
感应电动势的五个公式分别是:
1. 法拉第电磁感应定律:感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即ε = -dΦ/dt,其中ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
2. 电磁感应中的楞次定律:感应电动势的方向使得通过电路的电流产生的磁场与引起感应电动势的磁场相互作用,以阻碍磁通量的变化。
3. 磁感应强度与感应电动势的关系:感应电动势的大小与磁感应强度的变化率成正比,即ε = -B*dA/dt,其中ε表示感应电动势,B表示磁感应强度,dA表示磁场线与电路面积的夹角的变化率。
4. 电磁感应中的法拉第定律:感应电动势的大小与电路中的电阻、导线长度和磁感应强度的乘积成正比,即ε = -B*l*v,其中ε表示感应电动势,B表示磁感应强度,l表示导线长度,v表示导线的速度。
5. 电磁感应中的自感定律:感应电动势的大小与电路中的自感系数和电流的变化率成正比,即ε = -L*di/dt,其中ε表示感应电动势,L表示自感系数,di表示电流的变化量,dt表示时间的变化量。
1)E=n*ΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt磁通量的变化率}。
2)E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中角A为v或L与磁感线的夹角。{L:有效长度(m)}。
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}。
4)E=B(L^2)ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}。
电动势计算方法:
方向可以通过楞次定律来判定。高中物理楞次定律指出:感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。对于动生电动势,同学们也可用右手定则判断感应电流的方向,也就找出了感应电动势的方向。需要注意的是,楞次定律的应用更广,其核心在”阻碍”二字上。
感应电动势方向(或感应电流方向)与磁场方向、导体运动方向都有关系,他们之间的相互关系可用右手定则确定。实验证明,在均匀磁场中,导线做作其他歌磁力线运动而产生的感应电动势的大小与磁感应强度B、导线长度L、导体运动的速度V、导体运动方向与磁场方向之间的夹角θ。
什么是感应电动势?
感应电动势公式
1.
计算平均电动势的通式: E=nφ/t。 n是线圈匝数,φ/t磁通量变化率
2.
导体杆垂直切割磁感线杆两端的电动势E= BLv
3.
杆旋转平面与磁场垂直两端的电动势E=BL^2ω/2ω指杆的角速度
4.
线圈在磁场中绕垂直磁场的的轴转动产生交流电的通式: E=NBSωsinωt,中性面开始计时或E=NBSωcosωt,线圈平面平行磁场开始计时。
1)E=n*ΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt磁通量的变化率}
2)E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中角A为v或L与磁感线的夹角。{L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}
4)E=B(L^2)ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
中文名:感应电动势
概 念:在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象中产生的电动势
分 类:感应电动势分为感生电动势和动生电动势
常用符号:E
决定因素:感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变的快慢有关系
单 位:采用国际单位制,即伏特、 特斯拉、 米、米每秒
感应电动势怎么推导的?
推导过程如下:
由法拉第电磁感应定律可知:
E=ΔΦ/Δt
当导体棒切割磁感线时,在切磁场线B不变;
所以ΔΦ=B*ΔS,S=L*S(L为导体棒长度,S为回路在磁场中的长度)
因为L不变,所以ΔS=L*ΔS/Δt* Δt
因为V=ΔS/Δt,所以ΔS=L*V* Δt
所以Δt=ΔS/(L*V)
将ΔΦ,Δt代入E=ΔΦ/Δt
得:E=BLV
此为感应电动势的计算公式。
扩展资料:
E=BLV的应用
1、此公式的应用对象是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电动势的计算,一般用于匀强磁场(或导体所在位置的各点的磁感应强度相同);
2、 此公式一般用于导体各部分切割磁感线速度相同的情况,如果导体各部分切割磁感线的速度不同,可取其平均速度求电动势;
3、此公式中的L不是导体棒的实际长度,而是导体切割磁感线的有效长度,所谓有效长度,就是产生感应电动势的导体两端点的连线在切割速度v的垂直方向上投影的长度;
4、在匀强磁场里,若切割速度v不变,则电动势E为恒定值,若v为时间t里的平均速度,则E为时间t里的平均电动势。若v为瞬时值,则E为瞬时电动势。
5、若v与导体棒垂直但与磁感应强度B有夹角θ时,公式中的v应是导体棒的速度在垂直于磁场方向的分速度。此时,公式应变为:E=BLVsinθ。
参考资料来源:百度百科—感应电动势
什么是感应电动势
感应电动势是在电磁感应现象里面,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。
感应电动势的方向是由低电势指向高电势。产生感应电动势的条件是穿过回路的磁通量发生变化。
知识扩展
感应电动势是电磁感应现象中产生的电动势。当一个闭合电路中的磁通量发生变化时,就会产生感应电动势。这种感应电动势是由于磁场的变化而产生的,它可以推动电路中的电子流动,从而产生电流。
感应电动势的方向取决于磁通量变化的方向。如果磁通量增加,感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反;如果磁通量减少,感应电动势的方向与磁通量变化的方向相同。因此,感应电动势的方向始终是由低电势指向高电势。
感应电动势的大小取决于磁通量变化的速度和线圈匝数。如果磁通量变化的速度越快,线圈匝数越多,那么感应电动势就越大。反之,如果磁通量变化的速度较慢,线圈匝数较少,那么感应电动势就较小。
在电磁感应现象中,感应电动势是不可避免的。无论电路是否闭合,只要磁通量发生变化,就会产生感应电动势。因此,在电子设备中,感应电动势是一种常见的现象。
例如,在发电机中,感应电动势是由磁场的变化而产生的;在电动机中,感应电动势是由通电导体在磁场中受到的力而产生的。
总之,感应电动势是由于磁场的变化而产生的电动势。它是一种常见的现象,可以推动电路中的电子流动,从而产生电流。在电子设备中,感应电动势是一种重要的能量转换形式之一。
什么是感应电动势?
1、感应电动势与磁通量的关系公式:
2、感应电动势是在电磁感应现象里面既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。
感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变的快慢有关系,产生动生电动势的那部分做切割磁力线运动的导体就相当于电源。
扩展资料:
电磁感应现象:
1、定义
电磁感应又称磁电感应现象,是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。
2、产生条件
(1)闭合回路;
(2)穿过闭合电路的磁通量发生变化。
注意如果缺少一个条件,就不会有感应电流产生。
3、相关定则
(1)右手定则
右手定则简单展示了载流导线如何产生一个磁场。伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动的方向,那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)左手定则
左手定则反映了带电粒子在磁场中的受力情况。伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指指向带电粒子运动方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。
参考资料来源:百度百科-感应电动势
感应电动势的本质是什么?
磁通量变化时,会产生涡旋电场,场强为E,涡旋电场的环路积分,等于电动势,对应高中知识,就是
如图,以增强的匀强电场为例:
动生和感生的本质是相同的。所谓动生,是以磁场为参考系,导体相对磁场运动,洛伦兹力推动自由电荷(通常为自由电子)定向运动形成感应电流;而感生,则是以导体为参考系,磁场的变化产生涡旋电场,涡旋电场力推动自由电荷定向运动形成感应电流。其实,动生的洛伦兹力和感生的涡旋电场力,是同一个力在不同参考系中的不同表现而已。
感应电动势的表达式
e=Emsin(ωt﹢φ)这是最典型的表达式,逐项说明如下:
e :电动势瞬时值,随时间 t 而变化
Em:电动势最大值。Em=√2E,E是电动势的有效值ω:角频率,ω=2πf ,f 是频率,ωt 是随时间
t 而变化的电角度;
φ:初相位角
(ωt﹢φ)称为e在时刻 t 的相位角,简称相位。
扩展资料:
大小与方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、电压、电动势叫做正弦交流电流、电压、电动势,在某一时刻t的瞬时值可用三角函数式(解析式)来表示,即
i(t)=Imsin(ωt+ji0)
u(t)=Umsin(ωt+ju0)
e(t)=Emsin(ωt+je0)
式中,Im、Um、Em分别叫做交流电流、电压、电动势的振幅(也叫做峰值或最大值),电流的单位为安培(A),电压和电动势的单位为伏特(V);ω叫做交流电的角频率,单位为弧度/秒(rad/s),它表征正弦交流电流每秒内变化的电角度;ji0、ju0、je0分别叫做电流、电压、电动势的初相位或初相,单位为弧度rad或度(0)
大学物理中的感应电动势正负号的判定
大学物理中的感应电动势正负号的判定 电磁感应 1.[感应电动势的大小计算公式] 1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率} 2)E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中sinA为v或L与磁感线的夹角。 {L:有效长度(m)} 3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值} 4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)} 2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)} 计算公式△Φ=Φ1-Φ2 ,△Φ=B△S=BLV△t 3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极} *4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)} △特别注意 Φ, △Φ ,△Φ/△t无必然联络,E与电阻无关 E=n△Φ/△t 。 电动势的单位是伏V ,磁通量的单位是韦伯Wb ,时间单位是秒s。 楞次定律 楞次定律是一条电磁学的定律,从电磁感应得出感应电动势的方向。其可确定由电磁感应而产生之电动势的方向。它是由俄国物理学家海因里希·楞次在1834年发现的。 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 注意:“阻碍”不是“相反”,原磁通量增大时方向相反,原磁通量减小时方向相同;“阻碍”也不是阻止,电路中的磁通量还是变化的. 它的公式是: (如图所示) 其中 E 是电感,N 是线圈圈数,Φ 是磁通量。 1833年, 楞次 在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律,称为楞次定律( Lenz law )。 楞次定律可表述为 : 闭合回路中感应电流的方向,总是使得它所激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量的变化. 楞次定律也可简练地表述为 : 感应电流的效果,总是阻碍引起感应电流的原因。 一、难点分析 1. 从静到动的一个飞跃 学习“楞次定律”之前所学的“电场”和“磁场”只是局限于“静态场”考虑,而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,并且“静到动”是一个大的飞跃,所以学生理解起来要困难一些。 2. 内容、关系的复杂性 “楞次定律”涉及的物理量多,关系复杂。产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们之间既相互依赖又相互排斥。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。 3. 学生知识、能力的不足 要能理解“楞次定律”必须具备一定的思维能力,而大多数学生抽象思维和空间想象能力还不是很强,对物理知识的理解、判断、分析、推理常常表现出一定的主观性、片面性和表面性,所以在某些问题的理解上容易出差错。 二、突破难点的方法 1. 正确理解“楞次定律”的内容及“阻碍”的含义 (1)“楞次定律”的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 (2)对“阻碍”二字的理解:要正确全面地理解“楞次定律”必须从“阻碍”二字上下功夫,这里起阻碍作用的是“感应电流的磁场”,它阻碍“原磁通量的变化”,不是阻碍原磁场,也不是阻碍原磁通量。不能认为“感应电流的磁场必然与原磁场方向相反”或“感应电流的方向必然和原来电流的流向相反”。所以“楞次定律”可理解为:当穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反;当穿过闭合回路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。另外“阻碍”不能理解为“阻止”,应认识到,原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通量仍然要发生变化,阻止不了,而感应电流的磁场只是起阻碍作用而已。感应电流的磁场的存在只是削弱了穿过电路的总磁通量 变化的快慢,而不会改变 的变化特征和方向。例如:当增大感应电流的磁场时, 原磁场也将在原方向上一直增大,只是增大得比没有感应电流的磁场时慢一点而已。如果磁通量变化被阻止,则感应电流就不会继续产生。无感应电流,就更谈不上“阻止”了。 2. 掌握应用“楞次定律”判定感应电流方向的步骤 (1)明确原磁场的方向及磁通量的变化情况(增加或减少)。 (2)确定感应电流的磁场方向,依“增反减同”确定。 (3)用安培定则确定感应电流的方向。 3. 弄清最基本的因果关系 “楞次定律”所揭示的这一因果关系可用图1(图1在哪我也不知道)表示。感应磁场与原磁场磁通量变化之间阻碍与被阻碍的关系:原磁场磁通量的变化是因,感应电流的产生是果,原因引起结果,结果又反作用于原因,二者在其发展过程中相互作用,互为因果。 4. 正确认识“楞次定律”与能量转化的关系 “楞次定律”是能量转化和守恒定律在电磁运动中的体现,感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,因此,为了维持原磁场磁通量的变化,就必须有动力作用,这种动力克服感应电流的磁场的阻碍作用做功,将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以“楞次定律”中的阻碍过程,实质上就是能量转化的过程。 5. 多角度理解“楞次定律” (1)从反抗效果的角度来理解:感应电流的效果,总是要反抗产生感应电流的原因,这是“楞次定律”的另一种表述。依这一表述,“楞次定律”可推广为: ①阻碍原磁通量的变化。 ②阻碍(导体的)相对运动(由导体相对磁场运动引起感应电流的情况)。可以理解为“来者拒,去者留”。 6.与之相关的解题方法 电流元法:在整个导体上去几段电流元,判断电流元受力情况,从而判断道题受力情况 等效磁体法:将导体等效为一个条形磁铁,进而作出判断 自感现象 自感现象是一种特殊的电磁感应现象,它是由于线圈本身电流变化而引起的。 概念:由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象。 流过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生的自感电动势,总是阻碍线圈中原来电流的变化,当原来电流在增大时,自感电动势与原来电流方向相反;当原来电流减小时,自感电动势与原来电流方向相同。因此,“自感”简单地说,由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象。 自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。自感电动势的大小跟穿过导线线圈的磁通量变化的快慢有关系。线圈的磁场是由电流产生的,所以穿过线圈的磁通量变化的快慢跟电流变化的快慢有关系。对同一线圈来说,电流变化得快,线圈产生的自感电动势就大,反之就小。 对于不同的线圈,在电流变化快慢相同的情况下,产生的自感电动势是不同的,电学中用自感系数来表示线圈的这种特征。自感系数简称自感或电感。 此现象常表现为阻碍电流的变化。 自感现象在各种电器装置和无线电技术中有广泛的应用。日光灯的镇流器就是利用线圈的自感现象。 自感现象也有不利的一面,在自感系数很大而电流有很强的电路(如大型电动机的定子绕组)中,在切断电路的瞬间,由于电流强度在很短的时间内发生很大的变化,会产生很高的自感电动势,使开关的闸刀和固定夹片之间的空气电离而变成导体,形成电弧。这会烧坏开关,甚至危人员安全。因此,切断这段电路时必须采用特制的安全开关。 交变电流 1.交变电流是一定要有恒定的周期 2.改变方向而不改变大小的电流只要做周期性变化,且在一周期内的平均值等于0,就是交变电流 3.改变大小而不改变方向的电流一定不是交变电流 交变电流的变化规律 根据法拉第电磁感应定律可以汇出,电动势e随时间变化的规律为: e=Em sin wt (1) e=nBSw×sinwt (n是匝数,B是磁场强度,S是面积,w是角速度) 式中Em是个常数,表示电动势可能达到的最大值,叫做电动势的峰值(peak value),w是发电机线圈转动的角速度. 由于发电机的电动势按照正弦规律变化,所以但个负载为电灯等用电器时,负载两端的电压u,流过的电流i,也按正弦规律变化,即 Um=nBSw Im=nBSw/(R+r) u=Um sin wt (2) i=Im sin wt (3) 式中Um和Im 分别为电压和电流的峰值,而e,u,i则是这几个量的瞬间值. 这种按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流(sinusoidal current). 正弦式电流是最简单有最基本的交变电流.电力系统中应用的大多是正弦式电流 远距离输电 ①当输送相同功率时,直流线路造价低,架空线路杆塔结构较简单,线路走廊窄,同绝缘水平的电缆可以运行于较高的电压; ②直流输电的功率和能量损耗小; ③对通讯干扰小; ④线路稳态执行时没有电容电流,没有电抗压降,沿线电压分布较平稳,线路本身无需无功补偿; ⑤直流输电线联络的两端交流系统不需要同步执行,因此可用以实现不同频率或相同频率交流系统之间的非同步联络; ⑥直流输电线本身不存在交流输电固有的稳定问题,输送距离和功率也不受电力系统同步执行稳定性的限制; ⑦由直流输电线互相联络的交流系统各自的短路容量不会因互联而显著增大; ⑧直流输电线的功率和电流的调节控制比较容易并且迅速,可以实现各种调节、控制。如果交、直流并列执行,有助于提高交流系统的稳定性和改善整个系统的执行特性。 右手定则 右手定则 right-hand rule 对于一个向量的叉乘,我们定义 A×B=C 注意A和B的顺序不能搞反 让向量A的方向沿手背,向量B沿四手指的指向,那么向量C的方向就是翘起大拇指的方向(垂直于A,B形成的平面) 这就是右手定则,也叫安培定则。 右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向为导线中感应电流的方向。 电磁学中,右手定则判断的主要是与力无关的方向。 如果是和力有关的则全依靠左手定则。 即,关于力的用左手,其他的用右手定则。 电流元I1dι 对相距γ12的另一电流元I2dι 的作用力df12为: μ0 I1I2dι2 × (dι1 × γ12) df12 = —— ——————————— 4π γ123 式中dι1、dι2的方向都是电流的方向;γ12是从I1dι 指向I2dι 的径矢。安培定律可分为两部分。其一是电流元Idι(即上述I1dι )在γ(即上述γ12)处产生的磁场为 μ0 Idι × γ dB = —— ————— 4π γ3 这是毕-萨-拉定律。其二是电流元Idl(即上述I2dι2)在磁场B中受到的作用力df(即上述df12)为: df = Idι × B 确定在外磁场中运动的导线内感应电流方向的定则,又称发电机定则。也是感应电流方向和导体运动方向、磁力线方向之间的关系判定法则。 做握手状适用于发电机手心为磁场方向大拇指为物体运动方向手指为电流方向~~` 确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的动生电动势方向的定则。右手定则的内容是:伸开右手, 使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入 手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向动生电动势的方向。动生电动势的方向与产生的 感应电流的方向相同。 右手定则确定的动生电动势的方向符合能量转化与守恒定律。 应用右手定则注意事项 应用右手定则时要注意物件是一段直导线(当然也可用于通电螺线管),而且速度v和磁场B都要垂直于导线,v与B也要垂直, 右手定则能用来判断感应电动势的方向,如用右手发电机定则判断三相非同步电动机转子的感应电动势方向。
大学物理,感应电动势的 没有切割磁感线,所以感应电动势为零。
大学物理,求感应电动势 第三题 据题设,任一时刻t穿过回路的磁通量Φ=Lx Φ=LAcoswt <1>--> 据法拉第电磁感应定律 e=-N*dΦ/dt <2> 推出,线圈中的感应电动势 e=NLAwsinwt
求感应电动势的大学物理题 根据法拉第电磁感应定律 dε=B*dr*v=Bωrdr 两边同时积分 得ε-0=Bω*(L^2/2-0) 即ε=BωL^2/2
感应电动势的正负 如果U(t)是正值的话,电势是左边的电极高,因为电磁感应使得正电荷积累在左边,所以左边的电势高。
大学物理感应电动势计算题 先假定电流恒定算总磁通 安培环路定理:B=μi/2r 法拉第电磁感应定律:e=-(dΦ)/(dt), 对dΦ=Bds=Bbdr积分,下限为d,上限为2d, 得总磁通Φ随电流变化规律,再对t求导
物理中自感的感应电动势 感应电压可能超过稳定时的电压。 感应电流不会超过稳定时的电流,虽然总电流增加时,电感中的电流最终会大于刚才的稳定电流,但是‘感应电流’是阻碍电流变化的,产生的感应电流绝对不会超过电路的电流,否则就不是“阻碍电流变化了”,而成了促进电流变化。 电感有一个特性:它上面的电流不能发生突变,所以才有了“镇流器”这个名称。这是因为电感是一个储存能量的原件,他本身不消耗电能。 我们知道,能量是不能够突然变化很多的,电感储存的能量公式为 W = 0.5L*I^2 .因为能量不能突变,所以电流I也不能突变。 但是感应电动势就不一样了,感应电动势 E = L*dI/dt 。dI/dt表示电流对时间的变化率。 日光灯,当启辉器导通,镇流器会有一个电流,当启辉器断开后,电路中电流短时间内突然变为零, dI/dt数值很大,E就很大,远大于电源电压,这个电压用来作为日光灯管的开启电压。 如果产生的感应电动势不够大,灯管没有被导通,那么我们就会看到如光等启辉器一闪一闪的,知道灯管被导通。
物理感应电动势。 E=ΔΦ/t =nBΔS/t =500*10^-3*100*10^-4/0.2 =0.025V
公式用错了,不解释。感应电动势只与磁通量变化量有关,至于E=2BLV,就是两个项圈运动
后者准确,因为必须要有闭合回路才会有感应电流,一支金属杆切割磁感线会产生感应电动势却无电流。