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电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定的方便简单。反过来。用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判定出来。如图2所示。闭合图形导线中的磁场逐渐增强,因为看不到切割。用右手定则就难以判定感应电流的方向,而用楞次定律就很容易判定。
要注意左手定则与右手定则应用的区别,两个定则的应用可简单总结为:“因电而动”用右手,“因动而电”用右手,因果关系不可混淆。
计算公式折叠
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=nbsw(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)w/2(导体一端固定以w旋转切割){w:角速度(rad/s),v:速度(m/s),(l^2)指的是l的平方}。(未完待续)
293 电磁感应器 3
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无必然联系,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。
相关知识折叠
电磁感应部分涉及两个方面的知识:
一是电磁感应现象的规律。电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点和规律,其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。
楞次定律表述为:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即要想获得感应电流(电能)必须克服感应电流产生的安培力做功,需外界做功,将其他形式的能转化为电能。法拉第电磁感应定律是反映外界做功能力的,磁通量的变化率越大,感应电动势越大,外界做功的能力也越大。
二是电路及力学知识。主要讨论电能在电路中传输、分配,并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。在实际应用中常常用到电路的三个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)和力学中的牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律等概念。
三是右手定则。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。为了方便记忆,并与左手定则区分。可以记忆成:左力右电(即左手定则判断力的方向,右手定则判断电流的方向)。
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}
重要实验折叠
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
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