法拉第电磁感应定律课件(精品).ppt
四、法拉第电磁感应定律四、法拉第电磁感应定律感应电动势的大小感应电动势的大小n电路中出现持续的电流电路中出现持续的电流 闭合电路中有了电源闭合电路中有了电源n电电磁磁感感应应现现象象中中，闭闭合合电电路路中中有有感感应应电电流流，表明必存在与此相对应的电源（电动势）表明必存在与此相对应的电源（电动势）一、感应电动势一、感应电动势 1 1感感应应电电动动势势：在在电电磁磁感感应应现现象象中中产产生生的的电电动动势势叫叫做做感感应应电电动动势势，产产生生感感应应电电动动势势的的那那部分导体相当于电源部分导体相当于电源2 2感应电动势与感应电流：感应电动势与感应电流：感感应应电电动动势势是是形形成成感感应应电电流流的的必必要要条条件件，有有感感应应电电动动势势不不一一定定存存在在感感应应电电流流（要要看看电电路路是是否否闭闭合合），有有感感应应电电流流一一定定存存在在感感应应电电动动势势二、法拉第电磁感应定律二、法拉第电磁感应定律 闭合电路感应电流大小跟磁通量变化的快慢有关，从而闭合电路感应电流大小跟磁通量变化的快慢有关，从而得出感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关得出感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关1磁通量的变化率磁通量的变化率 /t：表示磁通量变化的快慢表示磁通量变化的快慢（1）磁通量的变化率跟磁通量、磁通量的变化不同磁通量的变化率跟磁通量、磁通量的变化不同磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零，磁通量变磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零，磁通量变化大不等于磁通量的变化率大化大不等于磁通量的变化率大（2）/t 是指在时间内磁通量变化快慢的平均值；是指在时间内磁通量变化快慢的平均值；t0，/t表示在某瞬时磁通量变化的快慢。表示在某瞬时磁通量变化的快慢。2法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律：电电路路中中感感应应电电动动势势的的大大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 （1）当）当E、t都取国际单位时，都取国际单位时，k=1（2）若线圈有）若线圈有n匝，相当于匝，相当于n个相同的电个相同的电动势串联，整个线圈中的电动势为动势串联，整个线圈中的电动势为1、平均值、平均值2、公式中公式中取绝对值取绝对值，不涉及正负，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。感应电流的方向另行判断。/10-2Wbt/sA BD0120.1例例1 1、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：()A A、线圈中、线圈中0 0时刻感应电动势最大时刻感应电动势最大B B、线圈中、线圈中D D时刻感应电动势为零时刻感应电动势为零C C、线圈中、线圈中D D时刻感应电动势最大时刻感应电动势最大D D、线圈中、线圈中0 0到到D D时间内平均时间内平均感应电动势为感应电动势为0.4V0.4VABD 1.磁感应强度磁感应强度B不变不变,垂直于磁场的回路垂直于磁场的回路面积面积S发生变化发生变化,SS2-S1,此时：此时：2.垂直于磁场的回路面积垂直于磁场的回路面积S不变不变,磁感应磁感应强度强度B发生变化发生变化,BB2-B1,此时：此时：3、应用、应用:用公式用公式 求求E的二种的二种常见情况：常见情况：（感生电动势）（感生电动势）（动生电动势）（动生电动势）感生电动势感生电动势(1)定义：由感生电场产生的电动势感生电动势所对应的非静电力是感生电场对自由电荷的作用力(2)感生电动势大小由法拉第电磁感应定律求得，即：(3)感生电场是产生感生电动势的原因定义：变化的磁场在周围空间所激发的电场方向：就是感生电流的方向，用楞次定律判断电场线：是闭合的曲线(4)应用实例：电子感应加速器ab Gabv回路在时间回路在时间t内增大的面积为：内增大的面积为：S=Lvt产生的感应电动势为：产生的感应电动势为：穿过回路的磁通量的变化为：穿过回路的磁通量的变化为：=BS=BLvt（V是相对于磁场的速度）是相对于磁场的速度）（1）垂直切割时：）垂直切割时：如图所示闭合线框一部分导体如图所示闭合线框一部分导体ab长长l,处于匀强磁场中，磁感应强度是处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度以速度v匀匀速切割磁感线，求产生的感应电动势速切割磁感线，求产生的感应电动势动生感应电动势（导体切割磁感线）动生感应电动势（导体切割磁感线）vB BV1V2（2 2）切割方向与磁场方向成角时切割方向与磁场方向成角时(导体斜切磁感线导体斜切磁感线)为为v与与B夹角夹角导体切割磁感线感应电动势大小导体切割磁感线感应电动势大小匀强磁场匀强磁场v 、B B、L L两两垂直两两垂直注意：注意：1、导线运动方向和磁感线、导线运动方向和磁感线平行平行时时,E=0 2、导线的长度、导线的长度L应为应为有效长度有效长度3、速度、速度v为平均值为平均值(瞬时值瞬时值),E就为平均就为平均 值值(瞬时值瞬时值)vL三三.反电动势反电动势1.1.既然线圈在磁场中转动既然线圈在磁场中转动,线圈中就会产生感应电动势线圈中就会产生感应电动势.感感应电动势加强了电源了产生的电流应电动势加强了电源了产生的电流,还是削弱了它还是削弱了它?是有是有得于线圈的转动得于线圈的转动,还是阻碍了线圈的转动还是阻碍了线圈的转动?电动机转动是时电动机转动是时,线圈线圈中产生的感应电动势中产生的感应电动势总要削弱电源电动势总要削弱电源电动势的作用的作用,阻碍线圈的转阻碍线圈的转动动.-反电动势反电动势2.2.电动机由于机械故电动机由于机械故障停转障停转,要立即切断电要立即切断电源源.小结：n法拉第电磁感应定律 （都适用，平均）n第一类：（动生）切割 1 2 v为平均值为平均值(瞬时值瞬时值),E就为平均就为平均 值值(瞬时值瞬时值)第二类：（感生）
