1磁通量变化时产生的感应电动势2.0.ppt

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1、磁通量变化时产生的磁通量变化时产生的感应电动势感应电动势感应电动势感应电动势（）感应电动势感应电动势（）n定义定义在电磁感应现象中产生的电动势就在电磁感应现象中产生的电动势就叫感应电动势叫感应电动势E。单位：伏特单位：伏特n产生感应电动势的条件：只要回路中的磁通产生感应电动势的条件：只要回路中的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。量发生变化，电路中就有感应电动势。n电磁感应现象的本质：感应电动势的产生电磁感应现象的本质：感应电动势的产生 电磁感应现象中的感应电动势的大小与电磁感应现象中的感应电动势的大小与那些因素有关？那些因素有关？实验表明实验表明:感应电动势的大小与磁通量变化的快感应电动势

2、的大小与磁通量变化的快慢有关慢有关.*单位时间内的磁通量的变化量单位时间内的磁通量的变化量,通常叫做磁通量通常叫做磁通量的变化率的变化率./t.感应电动势的大小感应电动势的大小 电路中感应电动势的大小，跟穿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过这一电路的磁通量的变化率成正比这就是法拉第电磁感应定律比这就是法拉第电磁感应定律 E=k/t *在国际单位制中：在国际单位制中：K1E=N/t对于对于N匝线圈有匝线圈有:*关于线圈匝数关于线圈匝数N的正确选用的正确选用1、不选用匝数、不选用匝数N 、/t.2、要选用匝数、要选用匝数N E=N/t、FNBIL.感应电动势与感应电流感应

3、电动势与感应电流 几点说明几点说明:(1)在法拉第电磁感应定律中感应电动势在法拉第电磁感应定律中感应电动势E的大小不是跟的大小不是跟磁通量磁通量成正比，也不是跟磁通量的变化量成正比，也不是跟磁通量的变化量成正比，成正比，而是跟而是跟磁通量的变化率磁通量的变化率成正比成正比(2)法拉第电磁感应定律反映的是在法拉第电磁感应定律反映的是在t一段时间内平均感一段时间内平均感应电动势只有当应电动势只有当t趋近于零时，才是即时值趋近于零时，才是即时值(3)感应电动势就是电源电动势，是非静电力使电荷移动感应电动势就是电源电动势，是非静电力使电荷移动增加电势能的结果电路中感应电流的强弱由感应电动势增加电势能的

4、结果电路中感应电流的强弱由感应电动势的大小的大小E和电路的总电阻决定，符合闭合电路欧姆定律和电路的总电阻决定，符合闭合电路欧姆定律例例n左图中左图中B3t，求导线框内的求导线框内的En中图中中图中B102t，求导线框内的感应电动势，求导线框内的感应电动势，n右图中右图中B510t，求导线框内的感应电动势。求导线框内的感应电动势。例例n磁通量随时间变化如磁通量随时间变化如图，求第图，求第1、3、5 s末的电动势和前末的电动势和前5 s内内的平均电动势。的平均电动势。n如图有如图有100100匝边长为匝边长为1010厘米的正方形厘米的正方形线框，线框在磁感强度为线框，线框在磁感强度为2 2特的匀强

5、特的匀强磁场中以角速度磁场中以角速度5 5rad/srad/s的角速度绕中的角速度绕中心轴一边向纸外、一边向纸内匀速转心轴一边向纸外、一边向纸内匀速转动，求下列情况的平均感应电动势动，求下列情况的平均感应电动势1 1）线框从图示位置转过）线框从图示位置转过90900 02 2）线框从图示位置转过）线框从图示位置转过1801800 03 3）线框从图示位置转过）线框从图示位置转过30300 0BOO例例例例 如图，半径如图，半径为为r的金属环绕通过其直的金属环绕通过其直径的轴径的轴OO以角速度以角速度作匀速转动，作匀速转动，匀强磁场的磁感强度为匀强磁场的磁感强度为B从金属从金属环的平面与磁场方向

6、重合时开始计环的平面与磁场方向重合时开始计时，在转过时，在转过30角的过程中，环中角的过程中，环中产生的电动势的平均值为产生的电动势的平均值为 A2Br2感应电量与感应电流感应电量与感应电流 感应电量仅由回路电阻和磁通量的变化决定，感应电量仅由回路电阻和磁通量的变化决定，与发生磁通量变化的时间无关与发生磁通量变化的时间无关 例例 在磁感强度为在磁感强度为B的匀强磁场中放的匀强磁场中放置一个置一个n匝、半径为匝、半径为r的圆形线圈，的圆形线圈，总电阻为总电阻为R，线圈平面与磁场方线圈平面与磁场方向垂直当线圈迅速从静止翻转向垂直当线圈迅速从静止翻转180的过程中，通过导线任一截的过程中，通过导线任

7、一截面的电量为面的电量为 A0例例n求求导导线线棒棒以以下下端端为为轴轴向向右右倒倒下下过过程程中中通通过过导导线截面的电量。线截面的电量。例例n已已知知 5 105 sin 50 t Wb，N100匝匝，求求：（1）0T4内内的的平平均均电电动动势势，（2）05 103 s内内的的平平均均电电动动势势，（3）5 103 s102 s内内的的平平均均电电动动势势，（4）0T2内内的平均电动势，（的平均电动势，（5）0T内的平均电动势。内的平均电动势。例例n r12r22 r，相相同同导导线线制制成成，、S均均已已知知，连连接接导导线线电电阻阻不不计计，匀匀强强磁磁场场的的 B tk0，求求：（

8、1）感感应应电电流流，ab两两点点哪哪点点电电势势高？（高？（2）Uab。n练习：若练习：若B只存在于小环内，又如何？只存在于小环内，又如何？例例n 用用绝绝缘缘导导线线绕绕一一圆圆环环，环环内内有有一一只只用用同同样样绝绝缘缘导导线线折折成成的的内内接接正正四四边边形形线线框框(如如图图)，把把它它们们放放到到磁磁感感强强度度为为B的的匀匀强强磁磁场场中中匀匀强强磁磁场场方方向向垂垂直直线线框框平平面面向向里里当当匀匀强强磁磁场场均均匀匀减减弱弱时时，两两线线框框中中感感应应电电动动势势和和感感应应电电流流的的方方向向及大小之比。及大小之比。n若若磁磁场场仅仅存存在在正正方方形形的的线线框框

9、中中，情况又如何？情况又如何？例例n如图所示，相互平行的水平光滑导轨如图所示，相互平行的水平光滑导轨MN与与PQ相相距为距为L1，金属杆金属杆ab、cd放置在导轨上且与导轨垂放置在导轨上且与导轨垂直，长为直，长为L2的绝缘细线的绝缘细线ef系于系于ab、cd的中点上，的中点上，匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，已知匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，已知ab、cd的的电阻分别为电阻分别为R1和和R2，导轨电阻不计，磁感应强度导轨电阻不计，磁感应强度以以k的变化率均匀减小，当磁感应强度变化到的变化率均匀减小，当磁感应强度变化到B时，时，求：（求：（1）细线）细线ef所受杆所受杆ab的拉力大小，（的拉力大小

10、，（2）这）这时在回路产生的感应电流的功率多大？时在回路产生的感应电流的功率多大？n例：矩形线框例：矩形线框ABCD,面积为面积为S,在磁感强度为在磁感强度为B的匀强磁场中由图示位置开始转动，转动的角的匀强磁场中由图示位置开始转动，转动的角速度为速度为w,求：求：1）从图示位置开始，经过四分之一周期过程中，）从图示位置开始，经过四分之一周期过程中，线框所产生的平均感应电动势。线框所产生的平均感应电动势。A AB BC CD Dw wn例：矩形线框例：矩形线框ABCD,面积为面积为S,在磁感强度在磁感强度为为B的匀强磁场中由图示位置开始转动，转的匀强磁场中由图示位置开始转动，转动的角速度为动的角

11、速度为w,求：求：2）线框再次转到图示位置时，线框中的瞬时）线框再次转到图示位置时，线框中的瞬时感应电动势感应电动势A AB BC CD Dw wn例：矩形线框例：矩形线框ABCD,面积为面积为S,在磁感强度在磁感强度为为B的匀强磁场中由图示位置开始转动，的匀强磁场中由图示位置开始转动，转动的角速度为转动的角速度为w,求：求：3）线框转到与磁场垂直时，线框中的瞬时感）线框转到与磁场垂直时，线框中的瞬时感应电动势应电动势A AB BC CD Dw wn例：矩形线框例：矩形线框ABCD,面积为面积为S,在磁感强度在磁感强度为为B的匀强磁场中由图示位置开始转动，的匀强磁场中由图示位置开始转动，转动的角速度为转动的角速度为w,求：求：4）线框转到与磁场成）线框转到与磁场成 角角时，线框中的瞬时时，线框中的瞬时感应电动势感应电动势A AB BC CD Dw wn例：一圆环绕直径转动，求圆环平面与磁感线例：一圆环绕直径转动，求圆环平面与磁感线平行时的瞬间感应电动势平行时的瞬间感应电动势w w