法拉第电磁感应定律的内容和公式
法拉第电磁感应定律的内容和公式:
一、内容及公式:
法拉第电磁感应定律内容:闭合线圈中磁通量在单位时间内的变化量,等于电动势的大小。
法拉第电磁感应定律公式:E=△Φ/△t;我们还学过一个公式,E=BLv,它是上述公式的推导,这种情况下,引起线圈内磁通量变化的是导体棒的切割运动,是法拉第电磁感应定律的推论。
电磁感应定律也叫法拉第电磁感应定律,电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象,例如,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,产生的电流称为感应电流,产生的电动势(电压)称为感应电动势。
二、法拉第电磁感应定律应用:
1、发电机。由法拉第电磁感应定律因电路及磁场的相对运动所造成的电动势,是发电机背后的根本现象。当永久性磁铁相对于一导电体运动时(反之亦然),就会产生电动势。
如果电线这时连着电负载的话,电流就会流动,并因此产生电能,把机械运动的能量转变成电能。例如,鼓轮发电机。另一种实现这种构想的发电机就是法拉第碟片。
2、电磁流量计。法拉第定律可被用于量度导电液体或等离子体状物的流动,这样一个仪器被称为电磁流量计。
电磁感应的公式总结
电磁感应的公式总结:法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁感应的重要公式,可以用于分析电磁感应现象和解决相关问题。
1.法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律是一个描述自感应电动势大小和方向的定律。它表示:当导体中出现磁通量变化时,将会在导体内产生一电动势,其方向与磁通量变化的速率成正比,而与变化方向垂直。该定律的数学表达式为:ε=-dΦ/dt,其中ε是感应电动势,Φ是磁通量,d/dt表示对时间的导数。
2.楞次定律
楞次定律是一个描述电磁感应现象的定律。它表示:当导体中出现电动势时,产生的感应电流会产生一个磁场,该磁场的方向与电流方向满足右手定则,即握住导体的右手,大拇指指向电流方向,四手指的曲线方向就是磁场的方向。该定律的数学表达式为:ε=-dΦ/dt,其中ε是感应电动势,Φ是磁通量,d/dt表示对时间的导数。
3.自感应电动势公式
自感应电动势是指由于电流变化而在自身产生的电动势。根据法拉第电磁感应定律,自感应电动势的大小与电流变化速率成正比,而与电流变化方向垂直。其公式表示为:ε=-L(di/dt),其中L是自感系数,di/dt是电流变化速率。
4.互感电动势公式
互感电动势是指由于磁通量变化而在两个或多个线圈间产生的电动势。根据法拉第电磁感应定律和楞次定律,互感电动势的大小与磁通量变化速率和线圈匝数有关。其公式表示为:ε=-M(dI1/dt),其中M是互感系数,dI1/dt是线圈1中电流变化速率。
总结而言,以上公式是电磁感应中的重要公式,其中法拉第电磁感应定律和楞次定律是基础,自感应电动势公式和互感电动势公式是在此基础上推导出来的。掌握这些公式可以帮助我们更好地分析和解决相关问题。
法拉第电磁感应定律知识点
电磁感应定律(Ⅱ)
在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势。
(1)条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。
无论是否闭合,Φ变化就产生电动势。电路闭合才有电流。
(2)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则来判断。
电动势及电流方向的正负是人为设定的。如果设顺时针电流为正方向,则逆时针电流为负方向。
11.3.1内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。后人称为法拉第电磁感应定律。
11.3.2发现者:纽曼、韦伯
公式可以求平均电动势。Δt→0时,可求瞬时电动势(需要求导数,或者依据Φ-t图斜率)。
11.3.4单位换算:1V=1Wb/s
推导所用公式:电场力做功W=qU,磁通量Φ=BS,安培力F=BIL,电量q=It,力做功W=FL。
1Wb/s=1Tm2/s=1Nm2/Ams=1Nm/As=1J/C=1V
11.3.5定律的重点是对ΔΦ的理解和计算。
1)电磁感应定律只计算感应电动势的大小,所以只计算ΔΦ的绝对值。
2)线圈绕垂直于磁场的轴,从中性面(B⊥S)起转转过180°前后,有从正面穿过和从反面穿过两种情况。穿过平面的磁通量是一正一负,ΔΦ=2BS,不为零。从与中性面成θ角起转,ΔΦ=2BScosθ。但从B∥S位置起转,ΔΦ=0.
3)感应电动势E的方向与感应电流I的方向一致。可以设顺时针为正(也可以设逆时针为正),充当电源的那部分线圈(或导体棒)相当于电源,其电阻为电源内阻。
电源两端电压,即路端电压U=IR(外电路是纯电阻);或U=E-Ir(适用于内阻是纯电阻,外电路可以有电动机)。
消耗功率:P外=IU,P总=EI。电热:Q外=I2Rt,Q总=I2(R+r)t。
11.3.6产生感应电动势有5种常见情况(也是设计试题的重点):
3)在匀强磁场中,导体棒以一端为轴旋转切割磁感线。(3-2教材14页题7。)
另一种推导过程:
导体棒以角速度ω旋转,Δt时间内转过的角为:θ=ωΔt
导体棒扫过的面积ΔS=,ΔΦ=B·ΔS
4)在匀强磁场中,线圈绕垂直于磁场的轴旋转。(3-2教材18页题5.)
5)BS都变化,E感可能等于零。(例3-2教材第9页题7。)
11.3.7对导线切割磁感线时的感应电动势的分析
1)BLv三个物理量彼此垂直时,E=BLv.(条件:B⊥L,L⊥v,v⊥B。)
2)BLv三个物理量中,有两个量相互平行,而第三个量与前两个量中某一个垂直;或者三个量都平行时。E=0.即:
B∥L,或者B∥Lv平面。
L∥v,或者L∥vB平面。
v∥B,或者v∥BL平面。
3)BLv三个物理量中,有两个量夹角为θ,而第三个量与前两个量都垂直,则
E=BLvsinθ.
4)BLv三个物理量彼此都不垂直(这种问题数学立体关系难度较大,不能重点考查物理知识,常从略)。
11.3.8反电动势:电动机转动时,线圈中发生电磁感应,所产生的电动势E’与电源电动势E方向相反,把E’叫作反电动势。
(水平光滑导轨上,通电导体棒受安培力作用加速。导体棒运动切割磁感线,产生电动势E’,E’与E方向相反,为反电动势。)
欧姆定律只适用于纯电阻电路,不适用电动机电路。E-E’=Ir+IR。导体电压U-E’=IR.
E=E1-E2=BL(v1-v2)=IR总.当I=0时,安培力为零,ab不再减速,cd不再加速。两棒以相同速度匀速运动。若两棒质量相等,由动量守恒定律,则mv0=2mv.
电磁感应定律的是
电磁感应定律是由法拉第提出的,也称为法拉第电磁感应定律。根据法拉第电磁感应定律,当一个导体中的磁通量发生变化时,该导体中就会产生感应电动势。
法拉第像
具体表述为:
第一法拉第定律:当磁通量Φ穿过一个导线回路时,导线中产生的感应电动势E与磁通量的变化率成正比。即 E = -dΦ/dt,其中E表示感应电动势,Φ表示磁通量,dt表示时间的变化量。
著名的法拉第定律
第二法拉第定律:当一个闭合导线回路中发生磁通量的变化时,该回路中会产生感应电流,其大小与磁通量的变化率成正比。即 ε = -dΦ/dt,其中ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,dt表示时间的变化量。
电磁感应定律是电磁学中的重要定律,它揭示了磁场和电场之间的相互转换关系,并在许多实际应用中发挥着重要作用,例如电动机、发电机、变压器等电磁设备的工作原理都依赖于电磁感应定律。
此处给出一道例题,以便更好理解:
当一个导体圆环的半径为0.1米,磁感应强度为0.5特斯拉,且磁感应强度的大小随时间变化为B = 0.5t(t的单位为秒),求导体圆环中产生的感应电动势随时间的变化率。
根据第一法拉第定律,感应电动势E等于磁通量Φ对时间的导数的负值,即 E = -dΦ/dt。
磁通量Φ可以通过圆环的面积与磁感应强度的乘积来计算,即 Φ = πr^2B,其中r为圆环的半径,B为磁感应强度。
将上述公式代入感应电动势的公式中,可以得到:
E = -d(πr^2B)/dt = -πr^2dB/dt
根据给定的磁感应强度随时间的变化关系 B = 0.5t,对其求导数可得 dB/dt = 0.5。
将这个导数代入感应电动势的公式中,可以得到感应电动势随时间的变化率为:
E = -πr^2(0.5) = -0.5πr^2
其中r = 0.1米,代入计算可得:
E = -0.5π(0.1)^2 = -0.005π
因此,导体圆环中产生的感应电动势随时间的变化率为-0.005π。
法拉第电磁感应定律的公式是什么?
E=nΔΦ/Δt(普适公式)
E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}?
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小为E=n△φ/△t,当磁感应强度不变而回路面积在变化时,此回路中的电动势就是动生电动势。
由此可以设计这样一个实验,如图,金属棒ab向右匀速运动,穿过回路的磁通量发生变化,说明回路中有感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律可以算出这个过程中的平均电动势E=B△S/△t=BLvt/t=BLv,又因为整个回路中只有金属棒ab在运动,也就是回路的电动势只有ab贡献,说明金属棒ab因平动产生的动生电动势为E=BLv。
扩展资料
把感应电动势区分为动生电动势和感生电动势。感生电动势和动生电动势根本区别在于磁场是否变化,磁场不变则产生的电动势是动生电动势。磁场变化产生的电动势是感生电动势。当然,可以感生电动势和动生电动势同时产生。
因此,磁棒插入线圈,不论以谁作为参考系,都是感生电动势,不能因为磁棒运动了就说是动生电动势,因为此时电动势成因并不是因为洛伦兹力。
法拉第电磁感应定律及公式是什么
有很多的同学是非常想知道,法拉第电磁感应定律及公式是什么,我整理了相关信息,希望会对大家有所帮助!
电磁感应定律定义是什么
电磁感应定律也叫法拉第电磁感应定律,电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象,例如,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,产生的电流称为感应电流,产生的电动势(电压)称为感应电动势。
电磁感应定律中电动势的方向可以通过楞次定律或右手定则来确定。右手定则内容:伸平右手使姆指与四指垂直,手心向着磁场的N极,姆指的方向与导体运动的方向一致,四指所指的方向即为导体中感应电流的方向(感应电动势的方向与感应电流的方向相同)。楞次定律指出:感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。简而言之,就是磁通量变大,产生的电流有让其变小的趋势;而磁通量变小,产生的电流有让其变大的趋势。
电磁感应定律公式是什么法拉第电磁感应定律公式:e=△Φ/△t;还有一个电动势的求法:e=blv,它是上述定义式的特殊推导,应用这个公式时,闭合线圈内磁通量变化的是导体棒的切割运动,是法拉第电磁感应定律的推论。
法拉第的实验表明,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。这种现象称为电磁感应现象,所产生的电流称为感应电流。
电磁感应加热技术节电原理现阶段市场上的塑胶机械等加热型设备所用的加热方式普遍为电热圈发热,通过接触传导方式把热量传到被加热体上(料筒),但只有紧靠在料筒表面内侧的热量才会较好的传到被加热体上,外侧的热量大部分散失到空气中,存在热传导损失,并导致环境温度上升,另外电阻丝加热还有一个缺点就是功率密度低,在一些需要温度较高的场合就无法满足了。
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