法拉第电磁感应定律内容是什么
2019-08-21 15:19:18文/崔涵法拉第电磁感应定律:因磁通量变化产生感应电动势的现象,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,这种现象叫电磁感应现象。由于这个现象是法拉第发现的,又称法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律
当穿过回路的磁通量发生变化时,回路中的感生电动势ε感的大小和穿过回路的磁通量变化率等成正比,即ε感=-△φ/△t 这就是法拉第电磁感应定律。
①当磁通量增加时,△φ/△t>0,这时ε感为负值,即感生电流产生的磁场和原磁场方向相向;当磁通量减少时,△φ/△t <0,这时ε感为正值,即感生电流产生的磁场和原磁场方向相同。
②中学阶段,物理量的大小和方向常常是分开讨论的。如ε感=△φ/△t仅反映了它的大小,其方向由楞次定律或右手定则来确定。
③感生电动势和磁通量的变化率成正比,不是和磁通量的多少成正比。例如,有一个线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈平面转到和磁场垂直,即线圈内磁通量达到最大时,它的变化率却最小,这时感生电动势为零。而当线圈转到和磁场平行,即穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率却达到最大,这时产生的感生电动势达到最大值。
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。
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、变压器
法拉第定律所预测的电动势,同时也是变压器的运作原理。当线圈中的电流转变时,转变中的电流生成一转变中的磁场。在磁场作用范围中的第二条电线,会感受到磁场的转变,于是自身的耦合磁通量也会转变 。
因此,第二个线圈内会有电动势,这电动势被称为感应电动势或变压器电动势。如果线圈的两端是连接着一个电负载的话,电流就会流动。
3、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。
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