初中数学知识合编.docx

一、电磁感应1．电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流．2．产生感应电流的条件：闭合导体回路中，磁通量发生变化。二、感应电流方向的判定1.右手定则:伸开右手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即为感应电流方向(电源).2.楞次定律(1)楞次定律(判断感应电流方向)：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．三、法拉第电磁感应定律(1)定律内容：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．发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源，在电源的内部电流的方向是从低电势流向高电势。(即：由负到正)①表达式：(普适公式) ε∝(法拉第电磁感应定律)(2)另一种特殊情况：回路中的一部分导体做切割磁感线运动时, 且导体运动方向跟磁场方向垂直。② E=BLv (垂直平动切割) ③E= nBSωsin(ωt+Φ)； Em＝nBSω (线圈与B⊥的轴匀速转动切割) n是线圈匝数④E＝BL2ω/2 (直导体绕一端转动切割) ⑤*自感 (电流变化快慢) (自感)四、感应电量的计算感应电量如图所示，磁铁快插与慢插两情况通过电阻R的电量一样，但两情况下电流做功及做功功率不一样． 五、自感现象1.自感现象：由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象．2.自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势．自感电动势：E=L ( L是自感系数）：a．L跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系．线圈越粗，越长、匝数越密，它的自感系数越大，另外有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多． b．自感系数的单位是亨利，国际符号是L，1亨=103毫亨=106 微亨一．交流电大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。 其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流，正弦式电流产生于在匀强电场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次。二．正弦交流电的变化规律 线框在匀强磁场中匀速转动．1．当从中性面位置开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数： 即e=εmsinωt， i＝Imsinωt (ωt是从该位置经t时间线框转过的角度；ωt也是线速度V与磁感应强度B的夹角；ωt是线框面与中性面的夹角)2．对于单匝矩形线圈来说Em=2Blv=BSω；对于n匝面积为S的线圈来说Em=nBSω,对于总电阻为R的闭合电路来说三、几个物理量1．中性面：如图12—2所示的位置为中性面，对它进行以下说明：(1) 此位置过线框的磁通量最多．(2) 此位置磁通量的变化率为零．所以 e=εmsinωt=0， i＝Imsinωt=0(3) 此位置是电流方向发生变化的位置，具体对应图12－3中的t2，t4时刻，因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面，电流的方向改变两次，频率为50Hz的交流电每秒方向改变100次．2．交流电的最大值： εm＝BωS 当为N匝时εm＝NBωS (1)ω是匀速转动的角速度，其单位一定为弧度／秒，nad/s (2)最大值对应的位置与中性面垂直,即线框面与磁感应强度B在同一直线上． (3)最大值对应图12－3中的t1、t2时刻，每周中出现两次．3．瞬时值e=εmsinωt， i＝Imsinωt代入时间即可求出．不过写瞬时值时，不要忘记写单位，如εm=220V,ω=100π,则e=220sin100πtV,不可忘记写伏,电流同样如此．4．有效值：为了度量交流电做功情况人们引入有效值，它是根据电流的热效应而定的．就是分别用交流电，直流电通过相同阻值的电阻，在相同时间内产生的热量相同，则直流电的值为交流电的有效值．(1)有效值跟最大值的关系εm=U有效，Im=I有效 .四、电感和电容对交流电的作用电阻对交流电流和直流电流一样有阻碍作用，电流通过电阻时做功而产生热效应；电感对交流电流有阻碍作用，大小用感抗来表示，感抗的大小与电感线圈及交变电流的频率有关；电容对交流电流有阻碍作用，大小用容抗来表示，容抗的大小与电容及交变电流的频率有关。1.电感对交变电流的阻碍作用自感系数很大的线圈有通直流、阻交流的作用，自感系数较小的线圈有通低频、阻高频的作用.电感线圈又叫扼流圈，扼流圈有两种：一种是通直流、阻交流的低频扼流圈；另一种是通低频、阻高频的高频扼流圈。2.电容器对交变电流的阻碍作用 电容大的电容器对频率高的交流电流有很好的通过作用，因而可以做成高频旁路电容器，通高频、阻低