2022年交变电流感应定律知识点.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编电磁感应学问点1、产生感应电流的条件 感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化；以上表述是充分必要条件；不论什么情形,只要满意电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必定产生感应电 流；反之,只要产生了感应电流,那么电路肯定是闭合的,穿过该电路的磁通量也肯定发生了变化；2、感应电动势产生的条件；感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化；这里不要求闭合；无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就肯定有感应电动势产生；这好比一个电源：不论外 电路是否闭合,电动势总是存在的；但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流；3、关于磁通量

2、变化在匀强磁场中,磁通量 =B S sin（ 是 B 与 S的夹角）,磁通量的变化 = 2- 1 有多种形式,主要有：S、 不变, B 转变,这时 = B Ssin B、 不变, S 转变,这时 = S BsinB、S 不变, 转变,这时 =BSsin2-sin1 二、楞次定律1、 内容： 感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化在应用楞次定律时肯定要留意：“ 阻碍” 不等于“ 反向”；“ 阻碍” 不是“ 阻挡”；A、从“ 阻碍磁通量变化” 的角度来看,无论什么缘由,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就肯定有感应电动势产 生；B、从“ 阻碍相对运动” 的角度

3、来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来说明：既然有感应电流产生,就有其它能 转化为电能；又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能削减；磁场力对物体 做负功,是阻力,表现出的现象就是“ 阻碍” 相对运动；C、从“ 阻碍自身电流变化” 的角度来看,就是自感现象；自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化；2、 实质： 能量的转化与守恒3、 应用： 对阻碍的懂得： （1）顺口溜“ 你增我反,你减我同”（2）顺口溜“ 你退我进,你进我退” 即阻碍相对运动的意思；“ 你增我反” 的意思是假如磁通量增加,就感应电流的磁场方向与原先的磁场方向相反；“ 你减我同” 的意

4、思 是假如磁通量减小,就感应电流的磁场方向与原先的磁场方向相同；用以判定感应电流的方向,其步骤如下：1）确定穿过闭合电路的原磁场方向；2）确定穿过闭合电路的磁通量是如何变化的（增大仍是减小）；3）依据楞次定律,确定闭合回路中感应电流的磁场方向；4）应用安培定就,确定感应电流的方向三、法拉第电磁感应定律1、 定律内容： 感应电动势大小打算于磁通量的变化率的大小,与穿过这一电路磁通量的变化率成正比；A、打算感应电动势大小因素：穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢 B、留意区分磁通量中,磁通量的变化量,磁通量的变化率的不同磁通量,磁通量的变化量,t2t12、 导体切割磁感线： =BLv应用该式应留意

5、：（1）只适于导体切割磁感线的情形,求即时感应电动势（如 v 是平均速度就 为平均值）；（2）B,L,v 三者相互垂直；（3）对公式 =BLvsin 中的 应懂得如下：1）当 B L,vL 时, 为 B 和 v 间夹角,如图（a）；2）当 vL ,Bv 时, 为 L 和 B 间夹角；3）当 B L,vB 时, 为 v 和 L 间夹角上述 1）,2）,3）三条均反映L 的有效切割长度；第 1 页,共 5 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编3、 回路闭合式中 为回路中磁通量变化, t为发生这段变化所需的时间,n 为匝数四、自感现象

6、1、 自感现象是指由于导体本身的电流发生变、化而产生的电磁感应现象；由于线圈（导体）本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫自感现象；在自感现象中产生感应电动势叫自感电动势；自感电动势总量阻碍线圈（导体）中原电流的变化；2、 自感系数简称自感或电感 , 它是反映线圈特性的物理量；线圈越长 , 单位长度上的匝数越多 , 截面积越大 , 它的自感系数就越大；另外 , 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多；自感现象分通电自感和断电自感两种；3、 自感电动势的大小跟电流变化率成正比 自 L I；tL 是线圈的自感系数,是线圈自身性质,线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,有铁芯就线圈的自感系数

7、 L 越大；单位是亨利（H）；五、主要的运算式1、 感应电动势大小的运算式Wbn 倍；E 是t 时间内的：EnttsEv注：a、如闭合电路是一个n线圈匝数n 匝的线圈,线圈中的总电动势可看作是一个线圈感应电动势的平均感应电动势2、 几种题型线圈面积S 不变,磁感应强度匀称变化E： EB S tnBst磁感强度不变,线圈面积匀称变化：n B S tnBStB、S 均不变,线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时,运算式为：En BScos2tBScos1nBScos2tcos1v 2 v1 3、导体切割磁感线时产生感应电动势大小的运算式BT1. 公式： EBlvlm/svmEVv（2） . 题型： a

8、如导体变速切割磁感线,公式中的电动势是该时刻的瞬时感应电动势；b 如导体不是垂直切割磁感线运动,v 与 B 有一夹角,如右图b：b EB l vB l v s i nO a c 如导体在磁场中围着导体上的某一点转动时,导体上各点的线速度不同,不能a1 第 2 页,共 5 页用EBlv 运算,而应依据法拉第电磁感应定律变成“ 感应电动势大小等于直线导体在单位时间内切割磁感线的条数” 来运算,如下图c: c 名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编从图示位置开头计时,经过时间 t ,导体位置由 oa 转到 oa1,转过的角度 t ,就导体

9、扫过的面积1 2 1 2S l l t2 21 2切割的磁感线条数（即磁通量的变化量）B S Bl t21 2单位时间内切割的磁感线条数为：2 Bl t 1Bl 2,单位时间内切割的磁感线条数（即为磁通量的变t t 2化率）等于感应电动势的大小：即： E 1Bl 2t 2d.转动产生的感应电动势 v 转动轴与磁感线平行；如图 d,磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直于纸面对外,长 L o a 的金属棒 oa 以 o 为轴在该平面内以角速度 逆时针匀速转动；求金属棒中的感应电动势；在应用感应电动势的公式时,必需留意其中的速度 v 应当指导线上各点的平均速度,d 在此题中应当是金属棒中点的速度,因

10、此有 E BL L 1 B L 2；2 2线圈的转动轴与磁感线垂直；如图,矩形线圈的长、宽分别为 L1 、L2,所围面积为 S,向右的匀强磁场的磁感应强度为 B,线圈绕图 e 示的轴以角速度 匀速转动； 线圈的 ab、cd 两 a d B 边切割磁感线, 产生的感应电动势相加可得 E=BS ；假如线圈由 n 匝导线绕制而成, 就 E=nBS L 2 L 1 b c ；从图 16-8 示位置开头计时,就感应电动势的瞬时值为 e=nBS cos t ；该结论与线圈的外形和转动轴的详细位置无关（但是轴必需与 B 垂直）；实际上,这就是沟通发电机发出的沟通电的瞬时电动势公式；交变电流1、交变电流： 强

11、度和方向都随时间做周期性变化的电流为交变电流 . 正弦电流、锯齿波电流都属于交变电流.2、交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦交变电流 产生感应电动势 . 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,将经过两个特殊位置,其特点分别是：.如线圈绕平行于磁感线的轴转动,就不1中性面 ：与匀强磁场磁感线 垂直 的平面叫中性面 .线圈平面处于跟中性面重合的位置时；a线圈各边都不切割磁感线,即 感应电流等于零；b磁感线垂直于该时刻的线圈平面,所以磁通量最大 ,磁通量的 变化率为零 . c交变电流的 方向 在中性面的两侧是 相反 的. 2线圈平面处于跟中性面垂直的位置时,感应电流均

12、最大,电流方向不变 .线圈平面 平行 于磁感线, 磁通量为零 ,磁通量的 变化率最大 ,感应电动势、3、交变电流的变化规律：如图511 所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程：第 3 页,共 5 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点精编当以线圈通过 中性面 对为计时起点时,交变电流的函数表达式：t,其中 Im=Em/R；e=Em sin t,其中 Em=2NBL v=NB S；i=I m sin图 512 所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的 e t 和 i-t 图象：二 . 描述交变电流的物理量（1）瞬时值 ：沟通

13、电的瞬时值反映的是不同时刻沟通电的大小和方向,瞬时值是时间的函数,不同时刻瞬时值不同；正弦沟通电瞬时值的表达式为 e=Emsin t U= Umsin t （2）最大值 ：沟通电的最大值反映的是沟通电大小的变化范畴,当线圈平面与磁力线平行时,沟通电动势最大,EmNBS ,瞬时值与最大值的关系是：EmeEm；（3）有效值： 沟通电的有效值是依据电流的热效应 来规定的；即在同一时间内,跟某一沟通电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值,叫做该沟通电的有效值, E=Em/ U= Um/ I=I m/各种沟通电电气设备上所标的、沟通电表上所测得的以及在表达中没有特殊加以说明的沟通电的最大值,都是 指有

14、效值；（4）平均值： 沟通电的平均值是沟通电图像中波形与横轴所围的面积跟时间的比值,用 e=n t 运算（5）表征交变电流变化快慢的物理量周期 T：电流完成一次周期性变化所用的时间；单位：s . rad/s. 频率 f ：一秒内完成周期性变化的次数；单位：HZ. 角频率 ：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度；单位：角速度、频率、周期的关系 =2 f=2 /T 三、电感和电容对交变电流的影响 1、电感和电容对交变电流的影响（1）电感 对交变电流的 阻碍 作用：电感对交变电流的阻碍作用的大小用频率越高 ,电感对交变电流的阻碍作用就越 大,感抗也越大；（2）电容 器对交变电流的阻碍作用：电容对交变电流

15、的阻碍作用的大小用频率越高 ,电容器对交变电流的阻碍作用就越 小 ,容抗也越小；感抗 表示；线圈的 自感系数越大、交变电流的容抗 表示；电容器的 电容越大、交变电流的2、在交变电流路中,假如把电感的作用概括为“ 通直流,阻沟通；通低频,阻高频；”就对电容的作用可概括为：通沟通,隔直流；通高频,阻低频；四、变压器1变压器的工作原理：互感现象是变压器工作的基础2抱负变压器忽视原副线圈的电阻和各种电磁能量缺失的变压器,磁通量全部集中在铁芯内,称为抱负变压器；抱负变压器的输入功率等于输出功率；即P1P2；第 4 页,共 5 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - -

16、 - - - 学问点精编3抱负变压器电压跟匝数的关系：U1/U 2= n 1/n2 U1/n1=U 2/n2=U 3/n3= ；4抱负变压器电流跟匝数的关系 I1/I 2= n 2/n1（适用于只有一个副线圈的变压器）说明： 原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情形,一旦有多个副线圈时,反比关系即 n1I 1=n 2I 2+ n 3I3+ n 4I4+ 不适用了,5留意事项 1在抱负变压器的公式中,功率关系和变压公式是基本公式；2 变压器上的电压是由原线圈打算的,而电流和功率是由副线圈上的负载来打算的；变压器问题解题思路 思路 1：电压思路变压器原、副线圈的电压之比为U1/

17、 U2=n1/ n2；当变压器有多个副绕组时U1/ n1=U2/ n2=U3/ n3= ；思路 2：功率思路抱负变压器的输入、输出功率为P入=P出,即 P1=P2；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+ ；思路 3：电流思路由 I =P/ U知,对只有一个副绕组的变压器有I 1/ I 2=n2/ n1；当变压器有多个副绕组时n1I 1=n2I 2+n3I 3+ ；思路 4：制约思路 1电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/ n2）肯定时,输出电压 U2由输入电压打算,即 U2=n2U1/ n1；I 1由副线圈 2电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/ n2）肯定,且输入电压 U1

18、确定时,原线圈中的电流 中的输出电流 I 2 打算,即 I 1=n2I 2/ n1；3负载制约：变压器副线圈中的功率 P2由用户负载打算,P2=P负 1+P负 2+ ；变压器副线圈中的电流 I2由用户 U2 确定, I 2=P2/ U2；总功率 P 总=P 线+P2；负载及电压 动态分析问题的思路程序可表示为：思路 5：原理思路 变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中 / t 相等 五、电能的输送1本节内容重点是：输电线上缺失电能的缘由和输电线上缺失的电能的运算；本节内容难点是：输电系统的“ 输电电压” 、“ 用户得到的电压” 和输电线上“ 缺失的电压” 三者的区分与联系；2远距离输电电路图如图55 1 所示：U,就输电导线的电流I 2=P/U 1,如输电线电阻R,输电功率为P,输电电压输电导线上的电压降（电压缺失）U 损=I 2R=PR/U 1,第 5 页,共 5 页输电导线上的功率损耗P 损=I 22R =U 额2/R=P2R/U 12名师归纳总结 - - - - - - -