第十三章　電磁感應(yīng)

第一單元   電磁感應(yīng)現(xiàn)象  法拉第電磁感應(yīng)定律
基礎(chǔ)知識
一、電磁感應(yīng)
1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流.
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路中磁通量發(fā)生變化
3.引起磁通量變化的常見情況
①閉合電路中的部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動導(dǎo)致φ變化;
②線圈在磁場中轉(zhuǎn)動導(dǎo)致φ變化
③磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間或位置變化,或閉合回路變化導(dǎo)致φ變化
注意: 磁通量的變化，應(yīng)注意方向的變化，如某一面積為s的回路原來的感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里，如圖所示，后來磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向恰好與原來相反，則回路中磁通量的變化最為2bs，而不是零.
4.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件:
無論回路是否閉合,只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,如果回路閉合,則有感應(yīng)電流,如果回路不閉合，則只能出現(xiàn)感應(yīng)電動勢，而不會形成持續(xù)的電流.我們看變化是看回路中的磁通量變化，而不是看回路外面的磁通量變化
【例1】線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中，作如圖所示的運(yùn)動：a向右平動；b向下平動，c、繞軸轉(zhuǎn)動（ad邊向外），d、從紙面向紙外作平動，e、向上平動（e線圈有個缺口），判斷線圈中有沒有感應(yīng)電流？
解析：a.向右平移，穿過線圈的磁通量沒有變化，故a線圈中沒有感應(yīng)電流；b.向下平動，穿過線圈的磁通量減少，必產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流；c.繞軸轉(zhuǎn)動.穿過線圈的磁通量變化（開始時(shí)減少），必產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流；d.離紙面向外，線圈中磁通量減少，故情況同bc；e.向上平移，穿過線圈的磁通量增加，故產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，但由于線圈沒有閉合電路，因而無感應(yīng)電流
因此，判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流關(guān)鍵是分清磁感線的疏密分布，進(jìn)而判斷磁通量是否變化.
答案：bcd中有感應(yīng)電流
【例2】如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線mn中通以向右方向電流的瞬間，則cd中電流的方向（   b    ）
    a.由 c向d
    b.由d向c
    c.無電流產(chǎn)生
    d.ab兩情況都有可能
 解析：當(dāng)mn中通以如圖方向電流的瞬間，閉合回路abcd中磁場方向向外增加，則根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向應(yīng)當(dāng)垂直紙面向里，再根據(jù)安培定則可知， cd中的電流的方向由d到c，所以b結(jié)論正確.
二、法拉第電磁感應(yīng)定律
(1)定律內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比.ε=nδφ/δt
(2)另一種特殊情況:回路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時(shí),其感應(yīng)電動勢ε=blvsinθ
(3)定律的幾種表示式ε=nδφ/δt，ε=blvsinθ，ε=δb/δt•s，ε=½bl2ω；
(4)幾點(diǎn)說明:
①這里的變化率應(yīng)該同變化量區(qū)別開，變化量大變化率不一定大，主要是看變化量跟時(shí)間比值的大小.即變化率的大小. 
②ε=nδφ/δt是定律的表達(dá)式，在b不變而面積發(fā)生變化時(shí)推導(dǎo)出ε=blvsinθ，當(dāng)b、l、v三者不垂直或其中的二者不垂直時(shí)，乘sinθ即是找出垂直的分量.公式ε=δb/δt•s是在面積不變的情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化而推出的公式.