《电磁感应stone》课件.ppt

*****************课程目标了解电磁感应现象深入理解电磁感应现象的本质、产生条件和规律。掌握电磁感应定律掌握法拉第电磁感应定律、楞次定律和感应电动势的计算。应用电磁感应原理能够分析和解决与电磁感应相关的实际问题，例如变压器、发电机的工作原理。什么是电磁感应电磁感应是一种物理现象，指的是当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，导体中就会产生电流的现象。这是一种重要的物理现象，是现代电气技术的基础。电磁感应的定义变化磁场电磁感应现象指的是闭合电路中的一部分导体在磁场中运动切割磁感线，或闭合电路中的磁场发生变化时，电路中会产生感应电流的现象。感应电流由于变化的磁场在导体中产生的电流称为感应电流。电磁感应的发现1奥斯特1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，为电磁感应的发现奠定了基础。2法拉第1831年，法拉第通过一系列实验，发现了电磁感应现象。3楞次定律1834年，楞次发现了感应电流的方向规律，完善了电磁感应理论。法拉第电磁感应实验法拉第电磁感应实验是电磁学中一个重要的实验，它揭示了变化的磁场可以产生电流。实验中，法拉第将一根导线绕在一个铁芯上，并将铁芯置于磁铁的磁场中。当导线绕组的电流发生变化时，会产生一个变化的磁场，这个变化的磁场会感应出导线中的电流，这就是电磁感应现象。感应电流的流向根据楞次定律，感应电流的方向总是阻碍引起它的磁通量变化。感应电流产生的磁场，总是与引起感应电流的磁通量变化的方向相反。感应电流的大小影响因素关系磁通量变化率成正比线圈的匝数成正比线圈的电阻成反比感应电动势的概念1闭合电路中的电动势在闭合电路中，由于导体切割磁感线而产生的电动势称为感应电动势。2产生感应电流感应电动势是产生感应电流的原因，它反映了电磁感应过程中能量转化的强弱程度。3非静电力做功感应电动势是由于磁场对运动电荷的作用力（非静电力）而产生的，而不是由静电场产生的。感应电动势的公式E感应电动势表示切割磁感线的导体两端产生的电压。B磁感应强度描述磁场强弱的物理量。l导体长度切割磁感线的导体长度。v导体速度导体切割磁感线的速度。感应电动势的性质方向感应电动势的方向由楞次定律决定，即感应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。这表示感应电流产生的磁场会与引起感应电流的磁场方向相反。大小感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律决定，即感应电动势的大小等于穿过回路的磁通量的变化率。磁通量变化越快，感应电动势就越大。感应电流应用实例感应电流在生活中有着广泛的应用，例如:发电机变压器电磁炉电磁起重机感生电磁力1定义当导体在磁场中运动时，导体中会产生感应电流，感应电流会产生磁场，这个磁场与原磁场相互作用，从而产生一个力，这个力被称为感生电磁力。2方向感生电磁力的方向可以用左手定则来判断：将左手伸开，使磁感线穿过手心，四指指向电流方向，拇指所指的方向就是感生电磁力的方向。3大小感生电磁力的大小与磁感应强度、导体的长度、电流强度、导体运动速度成正比。感生电磁力的方向右手定则右手定则用于确定感生电磁力的方向。将右手伸开，使拇指指向导体中感应电流的方向，其余四指指向磁场的方向，则手掌所指的方向就是感生电磁力的方向。楞次定律楞次定律指出，感应电流的方向总是试图阻止引起它的磁通量的变化。感生电磁力总是与产生它的磁通量的变化方向相反。应用感生电磁力的方向可以用于设计各种电磁设备，例如电动机、发电机和电磁制动器。感生电磁力的大小感生电磁力的大小与电流强度、磁场强度和导体长度成正比。涡流及其应用感应加热涡流可用于感应加热，例如电磁炉，它利用涡流产生的热量快速加热金属锅具。磁阻尼制动涡流可用于磁阻尼制动系统，它利用涡流产生的阻力来减缓高速运动的物体，如高铁。电磁感应的应用领域发电机电磁感应是发电机的核心原理，利用磁场变化产生电流，为我们提供电力。电动机电动机利用电流产生磁场，驱动转子运动，广泛应用于各种机械设备中。变压器变压器利用电磁感应改变电压，实现远距离输电和家用电器供电。电子设备手机、电脑等电子设备中，电磁感应被用于无线充电、传感器等功能。自感和互感自感当线圈中的电流发生变化时，线圈本身会产生一个反抗电流变化的电动势，这个现象称为自感。互感当一个线圈中的电流发生变化时，另一个与其靠近的线圈也会感应出一个电动势，这个现象称为互感。自感电动势当线圈中的电流发生变化时，线圈本身会产生一个反抗电流变化的电动势，称为自感电动势。互感电动势2线圈两个相互靠近的线圈1变化当一个线圈中的电流发生变化时3感应在