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2010-2011 年度第一阶段高考总复习 许苏建
第八章 电磁感应
一、电磁感应现象
1.产生感应电流的条件
穿过闭合电路的磁通量发生变化。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。
2.感应电动势产生的条件
穿过电路的磁通量发生变化。
无论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。
由磁场变化引起的感应电动势叫做感生电动势,其本质是变化的磁场在空间激发出电场;由导体
切割磁感线产生的感应电动势叫做动生电动势,其本质与导体内部的自由电荷随导体运动时在磁场中
运动受到的洛伦兹力有关。
3.磁通量和磁通量变化
如果在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为 S,则定义 B
与 S 的乘积为穿过这个面的磁通量,用 Φ表示,即 Φ=BS。Φ是标量,但是有方向(分进、出该
面两种方向)。单位为韦伯,符号为 W 。1W 2 2 2
b b=1T m =1kg m /(A s )。
可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。
在匀强磁场的磁感线垂直于平面的情况下, B= Φ/S,所以磁感应强度又叫磁通密度。
当匀强磁场的磁感应强度 B 与平面 S 的夹角为 α时,磁通量 Φ=BSsin α(α是 B 与 S 的夹角)。
磁通量的变化 ΔΦ= Φ2-Φ1 。磁通量是有方向的,当初、末状态磁通量方向相同时,计算磁
通量变化时应将初、末状态磁通量的大小相减;当初、末状态的磁通量方向相反时,计算磁通量
变化时应将初、末状态磁通量的大小相加。
二、感应电流的方向
1.楞次定律
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律的表述中关键有两个磁场:感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁
场 (原来就有的磁场)。前者和后者的关系不是 “同向”或 “反向”的简单关系,而是前者 “阻碍”
后者“变化”的关系。
注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。
楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:⑴确定原磁场方向;⑵判定原磁场如何变化(增
大还是减小);⑶确定感应电流的磁场方向(增反减同);⑷根据安培定则判定感应电流的方向。
如果感应电流是由相对运动引起的,那么感应电流引起的结果一定是“阻碍相对运动”的。
楞次定律的这个结论与能量守恒定律是一致的:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的,该过程必然有机械能转化为电能,即机械能减少,磁场力
对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
如果磁通量变化是由自身电流变化引起的,那么它引起的结果一定是“阻碍自身电流变化”
的,就是自感现象。
自感现象的应用:日光灯。要求掌握日光灯电路图,了解其原理。镇流器的作用:①启动时由
于启动器自动断路形成瞬时高压,和电源电压叠加后加在灯管两端,使灯管内的汞蒸气电离而导电;
②正常工作时与灯管串联分压。启动器的作用:接通电路后会自动断电,
使镇流器产生自感电动势。
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~220V
2010-2011 年度第一阶段高考总复习 许苏建
自感现象的防止:定值电阻的双线绕法。两个线圈的电流大小相同,方向相反,产生的磁场
也必然等大反向,因此穿过线圈的总磁通量始终为零。
练习 1. 如图所示,闭合导体环固定。条形磁铁 S 极向下以初速度 v 沿过导体环
0
N
圆心的竖直线下落过程,导体环中的感应电
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