法拉第电磁感应定律
1.电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通
量变化率成正比,即E=n,这就是法拉第电磁感应定律。
2.直导线切割磁感线运动时产生的感应电动势E=
BLvsin θ。
3.产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
一、影响感应电动势大小的因素
1.感应电动势
在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。在发生电磁感应现象的电路中,即使电路不闭合,没有感应电流,感应电动势依然存在。
2.磁通量的变化率
磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢,用表示,其中ΔΦ表示磁通量的变化量,Δt表示变化ΔΦ所用的时间。
二、法拉第电磁感应定律
1.内容
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比。
2.公式
E=n。
其中n为线圈匝数,是磁通量的变化率。
3.单位
ΔΦ的单位是Wb,Δt的单位是s,E的单位是V。
三、感应电动势的另一种表述
1.表述
直导线做切割磁感线运动时产生的感应电动势的大小,跟磁感应强度B、导体长度L、运动速度v以及运动方向和磁感线方向的夹角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,则E=BLv。
3.公式适用范围
闭合电路的一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时产生的感应电动势。
1.自主思考——判一判
(1)产生感应电动势,不一定产生感应电流。(√)
(2)感应电动势的大小与磁通量大小有关。(×)
(3)感应电动势E和磁通量Φ均与线圈匝数有关。(×)
(4)如图141所示,线圈以恒定速度v从图示位置向上离开磁场过程中感应电流逐渐变大。(×)
图141 图142
(5)如图142所示,导体棒平动切割磁感线产生的电动势为Blv。(√)
2.合作探究——议一议
(1)产生感应电动势的电路一定是闭合的吗?
提示:当闭合电路中磁通量发生变化时,会产生感应电动势和感应电流;如果电路不闭合,仍会产生感应电动势,但不会产生感应电流。
(2)感应电动势和磁通量都和线圈的匝数成正比吗?
提示:感应电动势的大小和线圈匝数成正比,但磁通量和线圈的匝数无关。
(3)导体棒运动速度越大,产生的感应电动势越大吗?
提示:导体棒切割磁感线时,产生感应电动势的大小与垂直磁感线的分速度有关,而速度大,垂直磁感线方向的分速度不一定大,所以导体棒运动速度越大,产生的感应电动势不一定越大。