電磁感應中的等效全電路

1、電磁感應中的等效全電路在電磁感應現象中有感應電動勢產生，若電路是閉合的，電路中就產生感應電流，這類電路問題與直流電路有著相同的規(guī)律，全電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的一些規(guī)律都可應用。但在電磁感應現象中，產生感應電動勢的那部分導體相當于電源，這個“電源”不象電池那么直觀，比較隱蔽，如果不加注意，就會出現一些不必要的錯誤。 例 1如圖 1 所示， L1 與 L2 是套在同一鐵心上的兩個線圈，線圈L1 與電源及變阻器相連，線圈L2 與電阻 R 組成一閉合回路，當變阻器滑片向左移動時， A、 B 兩點電勢哪點高？A、 B兩點電勢哪點高？ 解 由圖可知，電流從A 點通過 L1 線圈流向B 點，故 UAUB；

2、由于滑片向右移動，L1 中電流減小，向下的磁通量也減少， L2 中的磁通量變化也應是向下減少，根據愣次定律，故L2 中電流方向應由A通過 L2 流向，根據電流從高電勢流向低電勢的規(guī)律，故也有A B。這里最后的結論UAUB錯了，主要原因是忽略了L2 與 L1 的地位不同，L1 在電路里是用電器，而L2 是相當于電源的導體，對電源來講，流出電流端“B”是正極，而流入端“ A”是負極，故應有UA UB，與 L1 兩端的判斷剛好相反。另外，在處理串、并聯(lián)關系時，如果不把產生感應電動勢的那部分導體作為電源來處理，則電路的串、并聯(lián)關系就會打亂，從而出現計算的錯誤。 例 2如圖 2 所示， 平面上安放一個金

3、屬圓環(huán)，過其圓心 o 在環(huán)上擱一根金屬棒 ab，ab 之長恰等于圓環(huán)的直徑 D，ab 可繞固定于o 點的垂直環(huán)面的軸轉動，轉動時a、b端始終與環(huán)保持良好的接觸，在o 點和環(huán)之間再接上一根金屬棒oc，它的長度等于環(huán)的半徑。以上金屬環(huán)和兩根金屬棒都是相同金屬絲制成的。現垂直圓環(huán)面加上向紙內磁感應強度 B 的勻強磁場。使ab繞o 點以角速度 順時針勻速旋轉，且旋轉不受oc 棒的影響，等到ab轉到如圖2 所示位置時，求oc 之間的電勢差。 解 當 ab 順時針旋轉切割磁力線時，oa 段與 ob 段都產生感應電動勢，由右手定則可知，oa 段是a 端為正極，ob 段是b 段為正極，兩段導體產生的感應電動勢

4、大小相等，設 oa段、ob 段電阻大小為r ，則等效電路如圖 3 所示，且 ，由于的，故 2R 電阻中無電流流過，可進一步把電路等效成圖a、 b 4。是等電勢則oc兩端電壓，故Uc o在有些電磁感應問題中，相當于電源的那部分導線比較隱蔽，需仔細分析才不會找錯。例3如圖5 所示，正方形線圈abcd繞垂直于勻強磁場的過ad 邊的固定軸oo勻角速轉動，磁感應強度為B，角速度為，已知正方形線圈每邊長為L，每邊電阻值為R，現將 a、 d 兩點通過阻值為R 的電阻用導線連接，求通過電阻R 的電流。 解 金屬線圈abcd 繞 oo轉動時，產生的是交流電，感應電動勢最大值為有效值為。下面要注意的是不能把整個金屬線圈abcd 都看作是電源，這里切割磁力線的僅僅是 bc 邊，故這個電路的等效電路如圖6 所示，其