電流是磁通量發生變化引起感應電流的特例,所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的特例。用右手定則能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情況下,不如用右手定則判定的方便簡單。反過來。用楞次定律能判定的,並不是用右手定則都能判定出來。如圖2所示。閉合圖形導線中的磁場逐漸增強,因為看不到切割。用右手定則就難以判定感應電流的方向,而用楞次定律就很容易判定。
要注意左手定則與右手定則應用的區別,兩個定則的應用可簡單總結為:“因電而動”用右手,“因動而電”用右手,因果關係不可混淆。
計算公式摺疊
1。'感應電動勢的大小計算公式'
1)e=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應定律,e:感應電動勢(v),n:感應線圈匝數,ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}。
2)e=blvsina(切割磁感線運動)e=blv中的v和l不可以和磁感線平行,但可以不和磁感線垂直,其中sina為v或l與磁感線的夾角。{l:有效長度(m)}
3)em=nbsw(交流發電機最大的感應電動勢){em:感應電動勢峰值}。4)e=b(l^2)w/2(導體一端固定以w旋轉切割){w:角速度(rad/s),v:速度(m/s),(l^2)指的是l的平方}。(未完待續)
293 電磁感應器 3
2。磁通量Φ=bs{Φ:磁通量(wb);b:勻強磁場的磁感應強度(t);s:正對面積(m2)}計算公式△Φ=Φ1…Φ2,△Φ=b△s=blv△t。
3。感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內部的電流方向:由負極流向正極}。
4。自感電動勢e自=nΔΦ/Δt=lΔi/Δt{l:自感係數(h)(線圈l有鐵芯比無鐵芯時要大),Δi:變化電流,?t:所用時間,Δi/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}。
△特別注意Φ,△Φ,△Φ/△t無必然聯絡,e與電阻無關e=n△Φ/△t。電動勢的單位是伏v,磁通量的單位是韋伯wb,時間單位是秒s。
相關知識摺疊
電磁感應部分涉及兩個方面的知識:
一是電磁感應現象的規律。電磁感應研究的是其他形式能轉化為電能的特點和規律,其核心是法拉第電磁感應定律和楞次定律。
楞次定律表述為:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。即要想獲得感應電流(電能)必須克服感應電流產生的安培力做功,需外界做功,將其他形式的能轉化為電能。法拉第電磁感應定律是反映外界做功能力的,磁通量的變化率越大,感應電動勢越大,外界做功的能力也越大。
二是電路及力學知識。主要討論電能在電路中傳輸、分配,並透過用電器轉化成其他形式能的特點規律。在實際應用中常常用到電路的三個規律(歐姆定律、電阻定律和焦耳定律)和力學中的牛頓定律、動量定理、動量守恆定律、動能定理和能量守恆定律等概念。
三是右手定則。右手平展,使大拇指與其餘四指垂直,並且都跟手掌在一個平面內。把右手放入磁場中,若磁力線垂直進入手心(當磁感線為直線時。相當於手心面向n極),大拇指指向導線運動方向,則四指所指方向為導線中感應電流的方向。
電磁學中。右手定則判斷的主要是與力無關的方向。為了方便記憶,並與左手定則區分。可以記憶成:左力右電(即左手定則判斷力的方向,右手定則判斷電流的方向)。
感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內部的電流方向:由負極流向正極}
重要實驗摺疊
在一個空心紙筒上繞上一組和電流計聯接的導體線圈,當磁棒插進線圈的過程中,電流計的指標發生了偏轉,而在磁棒從線圈內抽出的過程中,電流計的指標則發生反方向的偏轉,磁棒插進或抽出線圈的速度越快,電流計偏轉的角度越大。但是當磁棒不動時。電流計的指標不會偏轉。
對於線圈來說,運動的磁棒意味著它周圍的磁場發生了變化,從而使線圈感生出電流。法拉第終於實現了他多年的夢想——用磁的運動產生電!奧斯特和法拉第的發現,深刻地揭示了一組極其美妙的物理對稱性:運動的電產生磁,運動的磁產生電。
不僅磁棒與線圈的相對運動可以使線圈出現感應電流,一個線圈中的電流發生了變化,也可