法拉第電磁感應(yīng)定律
1.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通
量變化率成正比,即E=n,這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。
2.直導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=
BLvsin θ。
3.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。
一、影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素
1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。在發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的電路中,即使電路不閉合,沒(méi)有感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)依然存在。
2.磁通量的變化率
磁通量的變化率表示磁通量變化的快慢,用表示,其中ΔΦ表示磁通量的變化量,Δt表示變化ΔΦ所用的時(shí)間。
二、法拉第電磁感應(yīng)定律
1.內(nèi)容
電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量變化率成正比。
2.公式
E=n。
其中n為線圈匝數(shù),是磁通量的變化率。
3.單位
ΔΦ的單位是Wb,Δt的單位是s,E的單位是V。
三、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的另一種表述
1.表述
直導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)體長(zhǎng)度L、運(yùn)動(dòng)速度v以及運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向的夾角θ的正弦sin θ成正比。
2.公式
E=BLvsin_θ,若B、L、v三者互相垂直,則E=BLv。
3.公式適用范圍
閉合電路的一部分導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
1.自主思考——判一判
(1)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流。(√)
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量大小有關(guān)。(×)
(3)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和磁通量Φ均與線圈匝數(shù)有關(guān)。(×)
(4)如圖141所示,線圈以恒定速度v從圖示位置向上離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中感應(yīng)電流逐漸變大。(×)
圖141 圖142
(5)如圖142所示,導(dǎo)體棒平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Blv。(√)
2.合作探究——議一議
(1)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電路一定是閉合的嗎?
提示:當(dāng)閉合電路中磁通量發(fā)生變化時(shí),會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流;如果電路不閉合,仍會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和磁通量都和線圈的匝數(shù)成正比嗎?
提示:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和線圈匝數(shù)成正比,但磁通量和線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。
(3)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大嗎?
提示:導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與垂直磁感線的分速度有關(guān),而速度大,垂直磁感線方向的分速度不一定大,所以導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定越大。