右手螺旋判断磁感应强度方向_高考丨电磁感应丨感应电动势
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各位同学大家好,欢迎来到十点课堂,跟勇哥学物理,今天距离高考第84天,我们分享的主题是:电磁感应的感生电动势和动生电动势。
电磁感应现象
电磁感应现象是指闭合线圈中的磁通量发生改变,产生感应电流的现象。
分两种情况:第一是不切割,第二是切割。
下面我们分别就这两种情况,来说明一下。
不 切 割 磁 感 线
不切割是指线圈放到磁场中,线圈的面积保持不变,磁场的磁感应强度B增大或者减小,这时磁通量发生改变。
我们首先要会计算它的电动势,我们称之为感应电动势,或者感生电动势,
用法拉第电磁感应定律来计算,E=NΔΦ/Δt。
磁通量Φ=BS,在这种不切割的题目当中,面积S不变,B增大或者减少,
那么我们可以把电磁感应定律E=NΔΦ/Δt=NΔBS/Δt,
如果磁场是均匀变化,那么它的斜率k=ΔB/Δt保持不变,E=NkS。
有了感应电动势,感应电流I=E/R+r就可以计算出来。
电流的方向呢?
用楞次定律判断,有三个口诀:增反减同,来拒去留,增缩减扩,
我们不需要记太多,只需要把增反减同的意思理解了,就可以把这些问题全部都解决掉。
楞次定律的具体内容是:感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化,
所以当原磁场增加时,感应电流(产生的磁场)方向与原磁场相反,所以是增反,
减同是指如果原磁场减小时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,这就是增反减同,大家要加强理解,学会判断。
切 割 磁 感 线
切割是指导体棒放到一个导轨上,在磁场当中导体棒运动就会切割磁感线,
切割的时候产生的电动势,也称之为动生电动势E=Blv,
求出电动势的大小,电流I=E/R+r,
电流的方向我们仍然使用右手定则,伸手掌就可以判断。
导体棒相当于电源,电流(方向)是指从负极到正极,
所以当我们判断出电流的方向来之后,导棒哪一端的电势高我们就能判断,四指指的是高电势的位置。
切割的时候有三板斧,代表3个公式,
第一个是感应电动势,E=BLv
第二个是电流I=E/R+r
第三个是导体棒会有安培力F=BLI
注意电流用右手来判断,安培力用左手来判断,左力右电。
E=BLv推导方法
在切割的问题上,我们还特别要强调一点,就是电动势E=BLv的推导,
可以有两种方法,
第一,用法拉第电磁感应定律,
第二,可以用电动势的定义来进行推导。
用法拉第电磁感应定律推导:
E=NΔΦ/Δt,其中磁场B是不变的,可以写成E=NBΔS/Δt,ΔS=vΔt,即E=NBΔS/Δt=NBvΔt/Δt,Δt约掉,得到E=BLv。
用电动势的定义式推导:
电动势E=W非/q,也就是电动势等于非静电力做功W除以电荷量q,
非静电力是由洛伦兹力沿导棒方向的分力来提供,这个分力F=Bqv,所以非静电力做功W非=Bqv·L,所以E=W非/q=Bqv·L/q=BLv
这是用电动势的定义去推导E=BLv
切割的时候E=BLv是法拉第电磁感应定律的一种特殊形式。
我们在做题的时候,首先要确定是切割还是不切割的,来确定到底用哪一个公式求电动势的大小,
求出电动势,这个问题就变成电路的问题了,所以再求电流以及安培力就变得比较简单了。
我们今天的分享就到这里,请大家记住,切割不切割,分别用不同的公式,然后能够自己推导E=BLv,有两种方法来推导,记住推导的过程。
好,今天的分享就到这里,谢谢大家,咱们明天见。
原 创 笔 记
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