《電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)》復(fù)習(xí)課件

電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)課件目錄CONTENCT電磁感應(yīng)基本概念電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒電磁感應(yīng)在電路中的應(yīng)用電磁感應(yīng)在磁場(chǎng)中的應(yīng)用電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究電磁感應(yīng)的拓展與應(yīng)用01電磁感應(yīng)基本概念電磁感應(yīng)現(xiàn)象定義電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)者電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)用當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。英國(guó)物理學(xué)家邁克爾·法拉第（MichaelFaraday）在19世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備的工作原理都基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)現(xiàn)象

法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容導(dǎo)體回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的大小與穿過(guò)回路的磁通量Φ的變化率成正比。法拉第電磁感應(yīng)定律公式e=-dΦ/dt。其中，e為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，Φ為磁通量，t為時(shí)間。法拉第電磁感應(yīng)定律應(yīng)用用于計(jì)算發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。03楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律的關(guān)系楞次定律是法拉第電磁感應(yīng)定律的補(bǔ)充和完善，兩者共同構(gòu)成了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基本規(guī)律。01楞次定律內(nèi)容感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。02楞次定律應(yīng)用用于判斷感應(yīng)電流的方向和大小，以及解釋自感、互感等現(xiàn)象。楞次定律02電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)由于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。其大小與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體與磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度成正比，方向由右手定則確定。由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)，會(huì)在空間中激發(fā)渦旋電場(chǎng)，導(dǎo)體在此電場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。其大小與磁通量的變化率成正比，方向由楞次定律確定。電磁感應(yīng)過(guò)程中，能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。例如，在發(fā)電機(jī)中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；在電動(dòng)機(jī)中，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。能量轉(zhuǎn)化的效率取決于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和工作條件。為了提高能量轉(zhuǎn)化效率，需要優(yōu)化磁路設(shè)計(jì)、減小鐵損和銅損、提高工作頻率等。電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化80%80%100%電磁感應(yīng)中的守恒定律在電磁感應(yīng)過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)的能量總量保持不變。即輸入的能量等于輸出的能量加上系統(tǒng)內(nèi)儲(chǔ)存的能量。在沒(méi)有外力作用的情況下，系統(tǒng)內(nèi)各部分的動(dòng)量之和保持不變。在電磁感應(yīng)中，這通常涉及到磁場(chǎng)和電流之間的相互作用。對(duì)于繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的系統(tǒng)，其角動(dòng)量守恒。在電磁感應(yīng)中，這涉及到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和電流之間的相互作用。能量守恒定律動(dòng)量守恒定律角動(dòng)量守恒定律03電磁感應(yīng)在電路中的應(yīng)用當(dāng)一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，它所產(chǎn)生的磁通量也會(huì)隨之變化，從而在線圈自身中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。表示線圈自感能力大小的物理量，與線圈的形狀、大小、匝數(shù)以及周?chē)橘|(zhì)磁導(dǎo)率等因素有關(guān)，單位是亨利（H）。自感現(xiàn)象與自感系數(shù)自感系數(shù)自感現(xiàn)象互感現(xiàn)象兩個(gè)相互靠近的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象?；ジ邢禂?shù)表示兩個(gè)線圈之間互感能力大小的物理量，與線圈的形狀、大小、相對(duì)位置以及周?chē)橘|(zhì)磁導(dǎo)率等因素有關(guān)，單位是亨利/米（H/m）?；ジ鞋F(xiàn)象與互感系數(shù)01020304法拉第電磁感應(yīng)定律楞次定律焦耳定律基爾霍夫定律電磁感應(yīng)在電路中的計(jì)算計(jì)算感應(yīng)電流在電路中產(chǎn)生的熱量，公式為Q=I2Rt。判斷感應(yīng)電流的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向，公式為e(t)=-n(dΦ)/(dt)。解決復(fù)雜電路中的電磁感應(yīng)問(wèn)題，包括基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（KVL）。04電磁感應(yīng)在磁場(chǎng)中的應(yīng)用洛倫茲力磁場(chǎng)對(duì)電流元的作用力，其大小與電流元在磁場(chǎng)中的方向、電流元的大小以及磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)。安培力載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的力，它是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。安培力的方向由左手定則確定，其大小與導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度、電流強(qiáng)度以及磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)。磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中會(huì)受到洛倫茲力的作用，其方向垂直于電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向所構(gòu)成的平面，遵循左手定則。洛倫茲力的大小與電荷量、電荷運(yùn)動(dòng)速度以及磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)。洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)半導(dǎo)體時(shí)，載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，垂直于電流和磁場(chǎng)的方向會(huì)產(chǎn)生一附加電場(chǎng)，從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)?；魻栃?yīng)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力法拉第電磁感應(yīng)定律閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。法拉第電磁感應(yīng)定律定量地描述了這一現(xiàn)象，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比。楞次定律感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同。楞次定律是判斷感應(yīng)電流方向的重要法則。電磁感應(yīng)在磁場(chǎng)中的計(jì)算05電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究線圈、磁鐵、電流表等實(shí)驗(yàn)裝置將線圈接入電流表，然后用磁鐵快速穿過(guò)線圈，觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況實(shí)驗(yàn)步驟當(dāng)磁鐵穿過(guò)線圈時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而驗(yàn)證了法拉第電磁感應(yīng)定律實(shí)驗(yàn)結(jié)論法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟將線圈接入電路，然后閉合開(kāi)關(guān)，觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況；接著斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，再次觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)線圈中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與原磁場(chǎng)方向相反，從而驗(yàn)證了楞次定律實(shí)驗(yàn)裝置線圈、電源、開(kāi)關(guān)、電流表等楞次定律實(shí)驗(yàn)互感實(shí)驗(yàn)自感實(shí)驗(yàn)渦流實(shí)驗(yàn)其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)通過(guò)一個(gè)線圈和電源組成的回路，當(dāng)回路中的電流發(fā)生變化時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，從而驗(yàn)證自感現(xiàn)象通過(guò)一個(gè)金屬圓盤(pán)和磁鐵組成的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)磁鐵靠近或遠(yuǎn)離金屬圓盤(pán)時(shí)，圓盤(pán)中就會(huì)產(chǎn)生渦流，從而驗(yàn)證渦流現(xiàn)象通過(guò)兩個(gè)相互靠近的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，另一個(gè)線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而驗(yàn)證互感現(xiàn)象06電磁感應(yīng)的拓展與應(yīng)用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，逐漸向外傳播，形成電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)的基本概念麥克斯韋方程組電磁波的產(chǎn)生描述了電場(chǎng)、磁場(chǎng)與電荷密度、電流密度之間的關(guān)系，是電磁場(chǎng)理論的基礎(chǔ)。變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)，形成電磁波，其傳播速度等于光速。030201麥克斯韋電磁場(chǎng)理論簡(jiǎn)介通過(guò)振蕩電路或天線等方式可以產(chǎn)生電磁波。電磁波的產(chǎn)生電磁波在真空中以光速傳播，無(wú)需介質(zhì)支持，具有能量和動(dòng)量。電磁波的傳播包括頻率、波長(zhǎng)、振幅等，不同性質(zhì)的電磁波具有不同的應(yīng)用。電磁波的性質(zhì)電磁波的產(chǎn)生與傳播無(wú)線充電感應(yīng)加熱電機(jī)與發(fā)電機(jī)傳感器與檢測(cè)技術(shù)電磁感應(yīng)在科技領(lǐng)域的應(yīng)用利用電磁感應(yīng)原理，實(shí)現(xiàn)電能的無(wú)線傳輸