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利用磁场产生电流的现象叫电磁感应。发电机就是利用电磁感应现象将机械能转化为电能的。 1）产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。当闭合电路中一部分导体切割磁感线时，闭合电路中就会产生感应电流。 2）感应电流的方向：当导体切割磁感线时，闭合电路中感应电流的方向用右手定则判定。如图所示，伸开右手，拇指与四指垂直且在一个平面内，让磁感线从手心穿过，拇指指向导线切割磁感线的运动方向，四指指向为感应电流的方向。 3）楞次定律。楞次定律是判定感应电流的普遍规律。当磁铁插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，这时感应电流产生的磁场方向应和磁铁的磁场方向相反，以阻碍磁通量的增加；当磁铁抽出线圈时，穿过线圈的磁通量减少，这时感应电流产生的磁场方向应和磁铁的磁场方向相同以阻碍磁通量的减少，如下图所示。总之，感应电流的磁通量总是阻碍原磁通量的变化，这就是楞次定律。 应用楞次定律首先要判明原磁场的方向，其次判明穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少，然后根据楞次定律判定感应电流的磁场方向，最后利用安培定则(右手螺旋定则)确定感应电流的方向。 2感应电动势要使闭合电路中有电流产生，这个电路中必定有电动势存在。在电磁感应现象中，闭合导体回路里有感应电流，那么这个回路中也必定有电动势存在。 在上图中，设ab的长度是l，以速度v向右运动，这种在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，用e表示，即： e = Blv 式中，e——绕组中的感应电动势(V）； B——磁感应强度(T)； l——切割磁力线导体的长度(m）； v——导体切割磁力线的速度(m/s)。 感应电动势的方向可用右手定则判定，为由b到a，即ab作为一个电源。a端是正极，b端是负极。或者说a端的电势高于b端的电势(Va＞Vb)。感应电动势的方向与电源内部感应电流的方向一致。 产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。感应电动势是反映电磁感应本质的物理量，它的产生与导体回路是否闭合无关，只要穿过导体回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电动势。如果导体回路是闭合的，那么回路中就有感应电流，感应电流的强弱决定于感应电动势的大小和回路的电阻。如果回路是断开的，回路中就没有感应电流，但感应电动势仍然存在。 3法拉第电磁感应定律导体回路中感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。 设在时刻t1穿过单匝线圈的磁通量为Φ1，在时刻t2穿过同一单匝线圈的磁通量为Φ2，则在△t=t2-t1时间内，磁通量的改变量为△Φ=Φ2-Φ1，△Φ/△t 就是穿过单匝线圈的磁通量的变化率。根据法拉第电磁感应定律，单匝线圈中的感应电动势为： e=△Φ/△t 若回路是一个N匝的线圈，那么线圈中的感应电动势就是单匝线圈的N倍，即：e=N×(△Φ/△t) 注：如果线圈有N匝，计算e时，△Φ取绝对值，感应电动势的方向同感应电流的方向一样，由楞次定律和右手定则判定。 -END- |
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