1831年,一位叫迈克尔.法拉第的科学家发现了磁与电之间的相互联系和转化关系。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。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应(Electromagnetic induction),产生的电流叫做感应电流。 电磁感应现象的产生条件有两点(缺一不可)。 l 闭合电路。 l 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 让磁通量发生变化的方法有两种,如图1所示。一种方法是让闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线的运动;另一种方法是让磁场在导体内运动。 图1 产生磁通量的方法 电磁感应 磁通量设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S。(1)定义:在 匀强磁场中,磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积,叫做穿过这 个面的磁通量,简称磁通。 (2)定义式:Φ=BS 当平面与磁场方向不垂直时: Φ=BS⊥=BScosθ(θ为两个平面的二面角) (3)物理意义 垂直穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的磁通量。 (4)单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb。 1Wb=1T·1m2=1V·s。 (5)标量性:磁通量是标量,但是有正负之分, 现象(1)电磁感应现象:闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动,电路中产生感应电流。 (2)感应电流:在电磁感应现象中产生的电流。 (3)产生电磁感应现象的条件: ①两种不同表述 a.闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动 b.穿过闭合电路的磁场发生变化 ②两种表述的比较和统一 a.两种情况产生感应电流的根本原因不同 闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时,是导体中的自由电子随导体一起运动,受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流,这种情况产生的电流有时称为动生电流。 穿过闭合电路的磁场发生变化时,根据电磁场理论,变化的磁场周围产生电场,电场使导体中的自由电子定向移动形成电流,这种情况产生的电流称为感应电流或感生电流。 b.两种表述的统一 两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。 ③产生电磁感应现象的条件 不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。 条件:a.闭合电路;b.一部分导体 ; c.做切割磁感线运动 |
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