1磁通量变化时产生的感应电动势2.0.ppt

磁通量变化时产生的感应电动势 感应电动势 （ ε） 感应电动势 （ ε） 定义——在电磁感应现象中产生的电动势就叫感应电动势E。单位：伏特 产生感应电动势的条件：只要回路中的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。 电磁感应现象的本质：感应电动势的产生 感应电动势与感应电流 例 左图中B＝3t，求导线框内的E 中图中B＝10－2t，求导线框内的感应电动势， 右图中B＝5＋10t，求导线框内的感应电动势。 例 磁通量随时间变化如图，求第1、3、5 s末的电动势和前5 s内的平均电动势。 例 如图有100匝边长为10厘米的正方形线框，线框在磁感强度为2特的匀强磁场中以角速度5rad/s的角速度绕中心轴一边向纸外、一边向纸内匀速转动，求下列情况的平均感应电动势 1）线框从图示位置转过900 2）线框从图示位置转过1800 3）线框从图示位置转过300 例 如图，半径为r的金属环绕通过其直径的轴OO′以角速度ω作匀速转动，匀强磁场的磁感强度为B．从金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，在转过30°角的过程中，环中产生的电动势的平均值为 [　　　 ] A．2Bωr2 感应电量与感应电流 感应电量仅由回路电阻和磁通量的变化决定，与发生磁通量变化的时间无关 例 在磁感强度为B的匀强磁场中放置一个n匝、半径为r的圆形线圈，总电阻为R，线圈平面与磁场方向垂直．当线圈迅速从静止翻转180°的过程中，通过导线任一截面的电量为 [　　　 ] 例 求导线棒以下端为轴向右倒下过程中通过导线截面的电量。 例 已知?＝5?10－5 sin 50?t Wb，N＝100匝，求：（1）0－T／4内的平均电动势，（2）0－5?10－3 s内的平均电动势，（3）5?10－3 s－10－2 s内的平均电动势，（4）0－T／2内的平均电动势，（5）0－T内的平均电动势。 例 r1＝2r2＝2 r，相同导线制成，?、S均已知，连接导线电阻不计，匀强磁场的?B／?t＝k＞0，求：（1）感应电流，ab两点哪点电势高？（2）Uab。 练习：若B只存在于小环内，又如何？ 例 用绝缘导线绕一圆环，环内有一只用同样绝缘导线折成的内接正四边形线框(如图)，把它们放到磁感强度为B的匀强磁场中．匀强磁场方向垂直线框平面向里．当匀强磁场均匀减弱时，两线框中感应电动势和感应电流的方向及大小之比。 若磁场仅存在正方形的线框中，情况又如何？ 例 如图所示，相互平行的水平光滑导轨MN与PQ相距为L1，金属杆ab、cd放置在导轨上且与导轨垂直，长为L2的绝缘细线ef系于ab、cd的中点上，匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，已知ab、cd的电阻分别为R1和R2，导轨电阻不计，磁感应强度以k的变化率均匀减小，当磁感应强度变化到B时，求：（1）细线ef所受杆ab的拉力大小，（2）这时在回路产生的感应电流的功率多大？ 例：矩形线框ABCD,面积为S,在磁感强度为B的匀强磁场中由图示位置开始转动，转动的角速度为w,求： 1）从图示位置开始，经过四分之一周期过程中，线框所产生的平均感应电动势。 例：矩形线框ABCD,面积为S,在磁感强度为B的匀强磁场中由图示位置开始转动，转动的角速度为w,求： 2）线框再次转到图示位置时，线框中的瞬时感应电动势 例：矩形线框ABCD,面积为S,在磁感强度为B的匀强磁场中由图示位置开始转动，转动的角速度为w,求： 3）线框转到与磁场垂直时，线框中的瞬时感应电动势 例：矩形线框ABCD,面积为S,在磁感强度为B的匀强磁场中由图示位置开始转动，转动的角速度为w,求： 4）线框转到与磁场成?角时，线框中的瞬时感应电动势 例：一圆环绕直径转动，求圆环平面与磁感线平行时的瞬间感应电动势 * * 电磁感应现象中的感应电动势的大小与那些因素有关？ 实验表明: 感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关. *单位时间内的磁通量的变化量,通常叫做磁通量的变化率. ΔΦ/Δt. 感应电动势的大小 电路中感应电动势的大小，跟穿 过这一电路的磁通量的变化率成正 比．这就是法拉第电磁感应定律． E=k ΔΦ/Δt *在国际单位制中：K＝1 E=N ΔΦ/Δt 对于N匝线圈有: *关于线圈匝数N的正确选用 1、不选用匝数N Φ 、ΔΦ 、ΔΦ/Δt . 2、要选用匝数N E=N ΔΦ/Δt 、F＝NBIL. 几点说明: (1) 在法拉第电磁感应定律中感应电动势E的大小不是跟磁通量Ф成正比，也不是跟磁通量的变化量ΔФ成正比，而是跟磁通量的变化率成正比． (2) 法拉第电磁感应定律反映的是在Δt一段时间内平均感应电动势．只有当Δt趋近于零时，才是即时值．