2020电磁感应交变电流.ppt

. 导体棒在磁场转动 切割 1. 自感现象是指 导体本身电流发生变化 而产生的电磁 感应现象，自感电动势的大小与线圈中的电流的变化率成 正比 . 公式： E=L △ I/ △ t 2. 自感电动势的方向：自感电动势总是 阻碍导体中原 来电流的变化 ( 同样遵循楞次定律 ). 当原来电流在增大时， 自感电动势与原来电流方向相反，当原来电流在减小时， 自感电动势与原来电流方向相同，另外， “阻碍”并非“ 阻止” ，电流还是在变化的 . 3. 自感系数 (1) 自感系数是描述导体（注意：不只是线圈）通过 本身的电流变化所引起阻碍作用力大小的一个物理量。 其数值与导体中是否有电流，电流的大小，电流是否发 生变化均没有关系。 (2) 线圈的自感系数跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁 芯等因素有关。 (3) 自感系数的单位是亨利，简称亨，符号是 H 。 4. 自感线圈在电路中的作用： 即通过自感线圈中的电流不能突变，由于自感线圈对电 流变化的延迟作用，电流从一个值变到另一个值总需要时间： ①刚闭合电路时，线圈这一支路相当于开路即此时 I=0 ； ②电路闭合一段时间达到稳定后，线圈相当于导线或电阻； ③电路刚断开时，线圈相当于一个电源，该电源会重新建立 一个回路，但线圈的电流的方向与稳定工作时保持一致 . 【例】如图所示的电路中， A 1 和 A 2 是完全相同的灯泡，线圈 L 的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（ ） A ．合上开关 S 接通电路时， A 2 先亮 A 1 后亮，最后一样亮 B ．合上开关 S 接通电路时， A 1 和 A 2 始终一样亮 C ．断开开关 S 切断电路时， A 2 立即熄灭， A 1 过一会熄灭 D ．断开开关 S 切断电路时， A 1 和 A 2 都要过一会才熄灭 练习：如图所示，电感线圈的电阻和电池内阻均可忽略不计， 两个电阻的阻值都是 R ，电键 K 原来打开着，电流为 I 0 ，今合 上电键将一电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，此时 自感电动势（ ） A ．有阻碍电流的作用，最后电流由 I 0 减小到零 B ．有阻碍电流的作用，最后电流总小于 I 0 C ．有阻碍电流增大的作用，因而电流 I 0 D ．有阻碍电流增大的作用，因而电流最后还是增大到 2 I 0 例 . 如图所示，蹄形磁铁的 N 、 S 极之间放置一 个线圈 abcd ，磁铁和线圈都可以绕轴转动，若 磁铁按图示方向绕 OO ′轴转动，线圈的运动 情况是：（ ） A. 俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同． B. 俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同． C. 线圈与磁铁转动方向相同，但开始时转速小 于磁铁的转速，以后会与磁铁转速一致． D. 线圈与磁铁转动方向相同，但转速总小于 磁铁的转速． 电磁感应中几个重要问题： 1. 产生感应电流的条件 2. 感应电动势的大小 3. 感因电流的方向判断 4. 感应电量的计算 5. 电磁感应和电路的综合应用 6. 电磁感应的动力学问题 7. 电磁感应的能量问题 8. 电磁感应的图像问题 （一）感应电量的计算 设在时间 △ t 内通过导线截面的电量为 q ，则根据电流定 义式 I ? q / ? t 及法拉第电磁感应定律 E=n △Φ/△ t ，得： q ? I ? ? t ? E R ? ? t ? n ?? R ? t ? ? t ? n ?? R 如果闭合电路是一个单匝线圈（ n=1 ），则： q ? ?? R 上式中 n 为线圈的匝数， △ Ф 为磁通量的变化量， 合电路的总电阻。 注意：与发生磁通量变化的时间无关。 R 为闭 例 . 有一面积为 S ＝ 100cm 2 的金属环，电 阻为 R ＝ 0.1Ω ，环中磁场变化规律如图 所示，磁场方向垂直环面向里，则在 t 2 － t 1 时间内通过金属环某一截面的电荷 量为 ________C ． 例 . 物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过 电路的电量．如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来 测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为 n ，面积为 s ，线圈与 冲击电流计组成的回路电阻为 R ．若将线圈放在被测匀强磁场中， 开始线圈平面与磁场垂直，现把探测圈翻转 180 °，冲击电流计 测出通过线圈的电量为 q ，由上述数据可测出被测磁场的磁感应 强度为（ ） A ． qR / S C ． qR /2 nS B ． qR / ns D ． qR /2 S 例 . （ 2006 全国理综卷 Ⅰ ）如图，在 匀强磁场中固定放置一根串接一电 阻 R 的直角形金属导轨 aob （在纸面 内），磁场方向垂直纸面朝里，另 有两根金属导轨 c 、 d 分别平行于 oa 、 ob 放置。保持导轨之间接触良好， 金属导轨的电