電磁感應PPTPPT課件

1、電磁感應現(xiàn)象 產(chǎn)生感應電流的條件：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，即0. 引起磁通量變化的常見情況 閉合電路的部分導體做切割磁感線運動 線圈繞垂直于磁場的軸轉動 磁感應強度B發(fā)生變化感應電動勢產(chǎn)生的條件：無論電路閉合與否，只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變 化，電路中就一定有感應電動勢產(chǎn)生，產(chǎn)生感應電 動勢的那部分導體相當于電源。 第1頁/共15頁楞次定律定律內(nèi)容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感 應電流的磁通量的變化適用范圍：適用于一切情況的感應電流方向判斷判定感應電流方向的步驟 1.明確閉合回路中引起感應電流的原磁場方向 2.確定原磁場穿過閉合回路的磁通量變化情況（是增大還

2、是減小） 3.根據(jù)楞次定律確定感應電流的磁場方向 4.利用安培定則（右手螺旋定則）確定感應電流方向右手定則 方法：伸開右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，讓 磁感線垂直從手心進入，大拇指指向?qū)w運動的方向，其余四指指的就 是感應電流的方向。 適用范圍：適合于閉合回路的部分導體切割磁感線運動的情況第2頁/共15頁法拉第電磁感應定律 內(nèi)容：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成 正比 公式： E=nS,n為線圈圈數(shù) 感生電動勢是指由于感應電場而產(chǎn)生的電動勢，非靜電力是電場力對自由電荷的作用力，其計算式為E=nt 動生電動勢指由于導體運動而產(chǎn)生的感應電動勢，非靜

3、電力與洛倫茲力有關，其計算式為E=LI / t第3頁/共15頁自感現(xiàn)象 由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象，而產(chǎn)生的感應電動勢叫自感電動勢。 當導體線圈的電流增大時，自感電動勢的方向與原來的電流方向相反；當導體線圈的電流減小時，自感電動勢的方向與原電流方向相同。 自感系數(shù)簡稱自感或電感，線圈的自感系數(shù)跟線圈的形狀、長短、圈數(shù)有關，線圈的橫截面積越大，線圈越長，圈數(shù)越多，線圈內(nèi)有鐵芯，自感系數(shù)就越大。第4頁/共15頁日光燈原理 日光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟動器組成、 日光燈被點亮時，是啟動其中的觸片斷開時，在鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生很 高的自感電動勢，與原電壓一起產(chǎn)生一個瞬間高電壓，點

4、亮燈管。第5頁/共15頁第6頁/共15頁磁懸浮列車的原理 1.電磁感應是因磁通量變化產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象。 2磁懸浮列車是一種靠磁懸浮力（即磁的吸力和排斥力）來推動的列車。由于其軌道的磁力使之懸浮在空中，行走時不需接觸地面，因此其阻力只有空氣的阻力。 第7頁/共15頁磁懸浮問題解題方法 1.磁場的速度永遠大于列車的速度 2.安培力的方向就是列車速度的方向 3.磁場方向和電流方向同時變化所以力的方向永不變第8頁/共15頁磁懸浮列車是一種高速運載工具，它是經(jīng)典電磁學與現(xiàn)代超導技術相結合的產(chǎn)物。磁懸浮列車具有兩個重要系統(tǒng)。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力（可由超導電磁鐵提供）使車體在導軌上懸浮起來與軌道脫離接

5、觸。另一是驅(qū)動系統(tǒng)，就是在沿軌道安裝的繞組（線圈）中，通上勵磁電流，產(chǎn)生隨空間作周期性變化、運動的磁場，磁場與固定在車體下部的感應金屬框相互作用，使車體獲得牽引力。第9頁/共15頁 為了有助于了解磁懸浮列車的牽引力的來由，我們給出如下的簡化模型，圖10（甲）是實驗車與軌道示意圖，圖10（乙）是固定在車底部金屬框與軌道上運動磁場的示意圖。水平地面上有兩根很長的平行直導軌，導軌間有豎直(垂直紙面)方向等距離間隔的勻強磁場Bl和B2，二者方向相反。車底部金屬框的寬度與磁場間隔相等，當勻強磁場Bl和B2同時以恒定速度v0沿導軌方向向右運動時，金屬框也會受到向右的磁場力，帶動實驗車沿導軌運動。圖10（乙

6、）B1vB2固定在列車下面的導線框A移動的磁場移動的磁場圖10（甲）第10頁/共15頁 設金屬框垂直導軌的邊長L=0.20m、總電阻R=l.6，實驗車與線框的總質(zhì)量m=2.0kg，磁場Bl=B2=B1.0T，磁場運動速度v0=10m/s?；卮鹣铝袉栴}： （1）設t=0時刻，實驗車的速度為零，求金屬框受到的磁場力的大小和方向； （2）已知磁懸浮狀態(tài)下，實驗車運動時受到恒定的阻力 f1=0.20N，求實驗車的最大速率vm； （3）實驗車A與另一輛磁懸浮正常、質(zhì)量相等但沒有驅(qū)動裝置的磁懸浮實驗車P掛接，設A與P掛接后共同運動所受阻力f2=0.50N。A與P掛接并經(jīng)過足夠長時間后的某時刻，撤去驅(qū)動系統(tǒng)

7、磁場，設A和P所受阻力保持不變，求撤去磁場后A和P還能滑行多遠？第11頁/共15頁 解析：（1）t=0時刻，線框相對磁場的速度為v0=10m/s，金屬框A中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，設瞬時電動勢大小為E0 E0=2 BLv =4.0V 設線框中的電流大小為I0，根據(jù)閉合電路歐姆定律I0= =2.5A 設金屬框A受到的磁場力的大小為F0，根據(jù)安培力公式F0=2 BI0L =1.0N 方向向右 第12頁/共15頁 （2）金屬框A達到最大速度vm 時相對磁場的速度為（v0- vm），設此時線圈中的感應電動勢為E1，則 E1=2 BL(v0-vm) 設此時金屬框中的電流為I1，根據(jù)歐姆定律I1=實驗車達到最大速度時受力平衡， f1=2 BI1L整理得：f1 =解得：vm =8.0 m/s第13頁/共15頁 (3) 設A與P掛接后再次達到勻速運動時的速度為v