《電磁感應定律》知識清單第七講電磁感應定律知識清單一、電磁感應現象1、發現歷程1831年，法拉第發現了電磁感應現象。這可是個超級重要的發現呢，就像打開了一扇通往新物理世界的大門。2、產生條件閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流。這里要注意是“閉合電路”哦，如果電路不閉合，只會產生感應電動勢，而沒有感應電流。比如說，一個簡單的閉合線圈在磁場里，如果有一部分開始切割磁感線，就像一把小刀在蛋糕上劃一道一樣，這時候電路里就有感應電流啦。二、感應電流方向的判定1、右手定則伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內。讓磁感線從手心進入，拇指指向導體運動方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向。這就好比給感應電流找了個小向導，只要按照這個規則，就能輕松判斷出它的方向啦。舉例：如果有一根導體棒在一個垂直紙面向里的磁場中向右運動，那么用右手定則，磁感線從手心穿入（因為磁場垂直紙面向里），拇指指向右（導體運動方向），這時候四指所指方向就是感應電流方向啦。三、法拉第電磁感應定律1、定律內容電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。可以寫成公式：＄E＝n\frac{＼Delta\Phi}｛＼Deltat}＄，這里的$E$就是感應電動勢，＄n$是線圈匝數，＄＼Delta\Phi$是磁通量的變化量，＄＼Deltat$是時間變化量。這就像是在說，磁通量變化得越快，感應電動勢就越大，就像水龍頭開得越大，水流得就越快一樣。2、磁通量$＼Phi$定義：設在勻強磁場中有一個與磁場方向垂直的平面，磁場的磁感應強度為$B$，平面的面積為$S$，則穿過這個平面的磁通量$＼Phi＝BS$。如果磁場與平面不垂直，那就要乘以它們夾角的余弦值啦，也就是$＼Phi＝BS\cos\theta$。比如說，一個面積為$2m^｛2}＄的平面放在磁感應強度為$3T$的勻強磁場中，而且平面和磁場垂直，那么磁通量就是$2\times3＝6Wb$（這里的$Wb$是磁通量的單位韋伯哦）。四、自感現象1、現象描述當導體中的電流發生變化時，它自身會產生感應電動勢來阻礙電流的變化。這就像一個很固執的家伙，你想改變電流，它偏不讓你輕易改變。2、自感電動勢自感電動勢的大小與電流的變化率有關，公式是$E＝L\frac{＼DeltaI}｛＼Deltat}＄，這里的$L$叫做自感系數，它跟線圈的大小、形狀、匝數還有是否有鐵芯等因素有關。比如一個匝數很多、有鐵芯的大線圈，它的自感系數就比較大，當電流變化時，產生的自感電動勢也就比較大。五、互感現象1、現象解釋兩個相互靠近的線圈，當一個線圈中的電流變化時，會在另一個線圈中產生感應電動勢。這就像兩個好朋友，一個有變化，另一個也會受到影響。例如，變壓器就是利用互感現象來工作的。初級線圈中的電流變化時，會在次級線圈中產生感應電動勢，從而實現電壓的變換。習題1、一個閉合線圈在磁場中，下列哪種情況會產生感應電流？（）A.線圈整體在磁場中平行于磁感線移動B.線圈在磁場中靜止不動C.線圈的一部分在磁場中做切割磁感線運動D.以上情況都不會產生感應電流2、已知一閉合線圈的匝數$n＝10$，在$0.1s$內磁通量從$2Wb$變為$3Wb$，根據法拉第電磁感應定律，求感應電動勢$E$的值。3、有一個自感系數$L＝2H$的線圈，當電流在$0.5s$內從$1A$變為$3A$，求自感電動勢$E$的值。答案1、C。因為產生感應電流的條件是閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，A選項線圈整體平行于磁感線移動，沒有切割磁感線；B選項線圈靜止不動也不會切割磁感線，只有C符合條件。2、根據法拉第電磁感應定律$E＝n\frac{＼Delta\Phi}｛＼Deltat}＄，＄n＝10$，＄＼Delta\Phi=32＝1Wb$，＄＼Deltat＝0.1s$，則$E＝10\times\frac{1}｛0.1}＝100V$。3、根據自感電動勢公式$E＝L\frac{＼DeltaI}｛＼