高中物理法拉第电磁感应定律是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。
电磁感应的介绍:
电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流(感生电流)。
具备条件:
电路是闭合且流通的。
穿过闭合电路的磁通量发生变化。
电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动(切割磁感线运动就是为了保证闭合电路的磁通量发生改变)(只能部分切割,全部切割无效)(如果缺少一个条件,就不会有感应电流产生)。
感应电流产生的微观解释:电路的一部分在做切割磁感线运动时,相当于电路的一部分内的自由电子在磁场中作不沿磁感线方向的运动,故自由电子会受洛伦兹力的作用在导体内定向移动。
若电路的一部分处在闭合回路中就会形成感应电流,若不是闭合回路,两端就会积聚电荷产生感应电动势。
电磁感应的相关应用:
1、动圈式话筒
它是利用电磁感应现象制成的,当声波使金属膜片振动时,连接在膜片上的线圈(叫做音圈)随着一起振动,音圈在永久磁铁的磁场里振动。
其中就产生感应电流(电信号),感应电流的大小和方向都变化,变化的振幅和频率由声波决定,这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器,从扬声器中就发出放大的声音。
2、磁带录音机
录音时,声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流—音频电流,音频电流经放大电路放大后,进入录音磁头的线圈中,在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场。
磁带紧贴着磁头缝隙移动,磁带上的磁粉层被磁化,在磁带上就记录下声音的磁信号。
3、汽车车速表
它是利用电磁感应原理,使表盘上指针的摆角与汽车的行驶速度成正比。车速表主要由驱动轴、磁铁、速度盘,弹簧游丝、指针轴、指针组成。其中永久磁铁与驱动轴相连。在表壳上装有刻度为公里/小时的表盘。
电磁感应定律内容
电磁感应现象原理:
1.电磁感应现象定义:当导体置于变化的磁通量中时,会在导体中产生电动势。这种电动势被称为感应电动势或感生电动势。如果将导体闭合成回路,感应电动势将驱动电子流动,形成感应电流(感生电流)。
2.电磁感应定律:也称为法拉第电磁感应定律,它描述了磁通量变化导致感应电动势产生的现象。
例如,当闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时,导体中会产生电流。
产生的电流称为感应电流,产生的电动势(电压)称为感应电动势。
3.电动势方向确定:电磁感应定律中,电动势的方向可以通过楞次定律或右手定则来确定。
右手定则表明,当右手伸平,使拇指与四指垂直,手心朝向磁场的N极,拇指方向与导体运动方向一致,四指所指方向即为导体中感应电流的方向(感应电动势的方向与感应电流的方向相同)。
4.楞次定律:楞次定律指出,感应电流的磁场会阻碍原磁通量的变化。具体而言,当磁通量增大时,产生的电流有使其减小的趋势;当磁通量减小时,产生的电流有使其增大的趋势。
5.感应电动势的大小:感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定,公式为e(t)=-n(dΦ)/(dt),其中e(t)表示感应电动势,n表示匝数,dΦ/dt表示磁通量Φ随时间的变化率。
对于动态情况,也可以使用E=BLV公式来计算感应电动势,其中E表示感应电动势,B表示磁感应强度,L表示导体在磁场中的有效长度,V表示导体的速度。
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