法拉第電磁感應(yīng)總知識(shí)點(diǎn)與習(xí)題

1、第一章 電磁感應(yīng)1兩個(gè)人物：a.法拉第：磁生電b.奧期特：電生磁2產(chǎn)生條件：a.閉合電路 b.磁通量發(fā)生變化 注意：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是只具備b產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。電源內(nèi)部的電流從負(fù)極流向正極。3感應(yīng)電流方向的叛定：(1).方法一：右手定則(2).方法二：楞次定律：（理解四種阻礙）阻礙原磁通量的變化（增反減同）阻礙導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（來(lái)拒去留）阻礙原電流的變化（增反減同）面積有擴(kuò)大與縮小的趨勢(shì)（增縮減擴(kuò)）4. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算：(1).法拉第電磁感應(yīng)定律：a.內(nèi)容：b.表達(dá)式：(2).計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式求平均值：求瞬時(shí)值：E=BLV (導(dǎo)線切割類(lèi))法拉第電機(jī)：閉合電路毆

2、姆定律：5感應(yīng)電流的計(jì)算：平均電流：瞬時(shí)電流：6安培力計(jì)算：(1)平均值：(2). 瞬時(shí)值：7通過(guò)的電荷量：注意：求電荷量只能用平均值，而不能用瞬時(shí)值。8互感：由于線圈A中電流的變化，它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化在線圈B中 激發(fā)了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫互感。 9自感現(xiàn)象：（1）定義：是指由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（2）決定因素：線圈越長(zhǎng), 單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)越多, 截面積越大, 它的自感系數(shù)就越大。另外, 有鐵心的線圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵心時(shí)要大得多。（3）類(lèi)型：通電自感和斷電自感（4）單位：亨利（H）、毫亨（mH），微亨（H）。10.渦流及其應(yīng)用（1）定義：變壓器在

3、工作時(shí)，除了在原、副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)外，變化的磁通量也會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流。一般來(lái)說(shuō)，只要空間有變化的磁通量，其中的導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流（2）應(yīng)用：a.新型爐灶電磁爐。b.金屬探測(cè)器：飛機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站安全檢查、掃雷、探礦。第二章 交變電流一正弦交變電流1兩個(gè)特殊的位置a.中性面位置：磁通量最大，磁通量的變化率為零，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)零。 b.垂直中性面位置磁通量為零，磁通量的變化率最大，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。 2正弦交變電流的表達(dá)式：a.從中性面位置記時(shí)：瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：e=Emsint瞬時(shí)電流： b.從垂直中性面位置記時(shí)瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：e=Emcost瞬時(shí)電流：3正弦交變電流的四

4、值： a.最大值: Em= nBS=nmb.瞬時(shí)值: 中性面位置記時(shí)：e=Emsint垂直中性面位置記時(shí)：e=Emcostc.平均值: d.有效值: 根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定。注意：只有正弦交變電流的有效值才一定是最大值的倍。a.動(dòng)勢(shì)有效值：b,電壓有效值:c.電流有效值:。（2）通常所說(shuō)的交變電流的電流、電壓；交流電表的讀數(shù)；交流電器的額定電壓、額定電流；保險(xiǎn)絲的熔斷電流等都指有效值。（電容器的耐壓值是交流的最大值。）（3）生活中用的市電電壓為220V，其最大值為Um=220V=311V，頻率為50HZ，所以其電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=311sin314tV。4、表征交流電的物理量：（1）瞬時(shí)值、

5、最大值和有效值：（2）周期、頻率a.周期：交流電完成一次周期性變化所需的時(shí)間叫周期。以T表示，單位是秒。b.頻率：交流電在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫頻率。以f表示，單位是Hz。c.二者關(guān)系：周期和頻率互為倒數(shù)，即。d.我國(guó)市電頻率為50Hz，周期為0.02s5.交流電的圖象：圖象如圖53所示。圖象如圖54所示。二變壓器1理想變壓器：2原理：互感3類(lèi)型：升壓變器：副線圈用細(xì)線繞降壓變器：副線圈用粗線繞1：1隔離變壓器：兩邊一樣4基本公式： 電壓：（原決定副） 正比（2）電流：（副決定原） 一個(gè)副線圈： 反比多個(gè)副線圈：U1I1=U2I2+U3I3（3）功率：（輸出決定輸入）P出=P入 5互感器

6、電壓互感器：降壓變壓器、并聯(lián)電流互感器：升壓變壓器、火線串聯(lián)三遠(yuǎn)距離輸電1高壓輸電的原因：在輸送的電功率和送電導(dǎo)線電阻一定的條件下，提高送電電壓，減小送電電流強(qiáng)度可以達(dá)到減少線路上電能損失的目的。 2遠(yuǎn)距離輸電的結(jié)構(gòu)圖： n1 n1 n2 n2 RD1 r D2I1 I1 I r I2 I2 （1）功率之間的關(guān)系是：a. P1=P1 b.P2=P2 c. P1=Pr+P2；（2）電壓之間的關(guān)系是：a. b. c. （3）電流之間的關(guān)系是：a. b. c. 3. 輸電電流I的計(jì)算式：4損失功率、損失電壓的計(jì)算：（1）Pr=Ir2r，（2）Ur=Irr，四感抗和容抗（統(tǒng)稱(chēng)電抗）1感抗：（1）意義：

7、表示電感對(duì)交變電流的阻礙作用（2）特點(diǎn)：“通直流，阻交流”、“通低頻，阻高頻”。2容抗：（1）意義：表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用（2）特點(diǎn)：“通交流，隔直流”、“通高頻，阻低頻”。五傳感器的及其工作原理1定義：有一些元件它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。我們把這種元件叫做傳感器。2。優(yōu)點(diǎn)是：把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制了。3應(yīng)用：(1).幾種特殊的電阻a光敏電阻：光照越強(qiáng)，光敏電阻阻值越小。b熱敏電阻：阻值隨溫度的升高而減小，且阻值隨溫度變化非常明顯。c. 金屬導(dǎo)體的

8、電阻:隨溫度的升高而增大d.霍爾元件：是將電磁感應(yīng)這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量的元件。（2.傳感器應(yīng)用：a.力傳感器的應(yīng)用電子秤b.聲傳感器的應(yīng)用話筒c.溫度傳感器的應(yīng)用電熨斗、電飯鍋、測(cè)溫儀d.光傳感器的應(yīng)用鼠標(biāo)器、火災(zāi)報(bào)警器(3).傳感器的應(yīng)用實(shí)例：a光控開(kāi)關(guān)b溫度報(bào)警器如圖所示，AB是兩個(gè)同心圓，半徑之比RARB=21，A、B是由相同材料，粗細(xì)一樣的導(dǎo)體做成的，小圓B外無(wú)磁場(chǎng)，B內(nèi)磁場(chǎng)的變化如圖所示，求A、B中電流大小之比（不計(jì)兩圓中電流形成磁場(chǎng)的相互作用）如圖所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直線圈匝數(shù)n40，電阻r0.1 ，長(zhǎng)l1005 m，寬l20.0

9、4 m，角速度100 rad/s，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2 T線圈兩端外接電阻R9.9 的用電器和一個(gè)交流電流表求：(1)線圈中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(2)電流表的讀數(shù)；(3)用電器上消耗的電功率如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，讓長(zhǎng)為0.9 m、電阻為1 的導(dǎo)體棒ab在金屬框上以10 m/s的速度向右勻速滑動(dòng)，電阻R16 ， R23 ，其他導(dǎo)線上的電阻可忽略不計(jì)求：(1)ab棒中的電流大小與方向； (2)為使ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，所加外力應(yīng)為多大？(3) R2消耗的電功率多大？水平面上兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng)，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值R的電阻連接，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的

10、金屬桿（見(jiàn)圖甲），導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，用與平軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，金屬桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，電壓表的讀數(shù)發(fā)生變化，但最終將會(huì)保持某一數(shù)值U恒定不變；當(dāng)作用在金屬桿上的拉力變?yōu)榱硪粋€(gè)恒定值時(shí)，電壓表的讀數(shù)最終相應(yīng)地會(huì)保持另一個(gè)恒定值不變，U與F的關(guān)系如圖乙。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5，金屬桿的電阻r=0.5。（重力加速度g=10m/s2）求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（2）當(dāng)F=2.5N時(shí)，金屬桿最終勻速運(yùn)動(dòng)的速度；（3）在上述（2）情況中，當(dāng)金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤去拉力F，此后電阻R上總共產(chǎn)生的熱量。解析：在=B/tS中，S是磁場(chǎng)變化的面積所以IA=IB=, 所以IAIB12【答案】(1)1.6 V(2)0.11 A(3)0.12 W【解析】(1)EmnBSnBl1l21.6 V.(2)Im0.16 A，電流表讀數(shù)為有效值I0.11 A.(3)PI2R0.12 W.解析：(1)由右手定則可以判定，電流方向baEBlv3.6VR總r3 I1.2 A(2)FBIl0.432N(3) I20.8A PI22R21.92W【答案】(1)1T(2)10m/s(3)1.25 J【解析】（1）由部分電路歐姆定律金屬桿