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楞次定律与法拉第电磁感应定律

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卖家[上传人]：豆浆

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1、- 1 -楞次定律与法拉第电磁感应定律一感应电流方向的判定（一）右手定则1适用范围：导体因运动切割磁感线而产生感应电动势和感应电流2判定对象：只要是导体因运动切割磁感线而产生感应电流的情况中，磁场方向、导体切割磁感线方向、感应电流方向中任给两个，都可以判定出第三个方向。3与左手定则的区别：因果关系不同。因通电而受力（安培力）运动中，不管判定那个方向都用左手；因运动而产生感应电流中，不管判定那个方向都用右手。（二）对楞次定律的理解1对“阻碍”的阐释“谁阻碍”：起阻碍作用的是“感应电流的磁场” 。“阻碍什么”：阻碍变化，阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化” 。既不阻碍原磁场，也不阻碍原磁通量。“怎样阻碍”：当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加；当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减小。“结果怎样”：变化趋势不变。当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，其作用仅仅“减缓”了原磁通量增加的进程，原磁通依旧增加；当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同

2、向，其作用仅仅“减缓”了原磁通量减小的进程，原磁通依旧减小；2应用楞次定律判定感应电流方向的步骤确定要研究的回路查明回路中原磁场的方向和磁通量的变化情况由楞次定律中的“阻碍”确定感应电流产生的磁场方向最后由右手螺旋定则（安培定则）判断出感应电流的方向3楞次定律的“升华”原磁场增强，感应电流的磁场与原磁场反向；原磁场减弱，感应电流的磁场与原磁场同向。仅在由原磁场变化引起感应电流的电磁感应现象中，可概括为“增反减同” 。当仅仅由于闭合回路与磁场间的相对运动而产生感应电流时，感应电流的效果总阻碍二者的相对运动，可概括为“来拒去留” 。当仅仅由流过自身的电流的变化引起电磁感应时，原电流增加，感应电流与之反向；原电流减小时，感应电流与之同向。感应电流的效果可概括为“增反减同” 。在理解楞次定律的基础上利用这些规律去分析问题可以独辟蹊径，达到快速准确的效果。4右手定则与楞次定律判断感应电流的技巧区别若感应电流是由于电磁感应现象中的动生电动势产生的，常用右手定则来判定。用右手定则较简单方便。若感应电流是由于电磁感应现象中的感生电动势产生的，只能用楞次定律去判断。例 1：如图 1 所示，在固定圆柱形磁

3、铁的 N 极附近放置一平面线圈 abcd，磁铁轴线与线圈平面中心轴线 xx重合，下列说法正确的是（）- 2 -A当线圈刚沿 xx向右平移时，线圈中有感应电流，方向为adcbaB当线圈刚沿 xx轴转动时（ad 向外 bc 向里），线圈中有感应电流，方向为 abcdaC当线圈刚沿垂直纸面方向向外平移时，线圈中有感应电流，方向为 adcbaD当线圈刚绕 yy轴转动时（ ab 向里 cd 向外），线圈中有感应电流，方向为 abcda解析：选 C、DA、B 中线圈的磁通量始终为零，没有感应电流；C 中线圈的磁通量从零到有，可由右手定则或楞次定律（用楞次定律较简单）判定出感应电流方向为adcba；D 中线圈磁通量在不断变化，可由右手则或楞次定律（右手定则较简单）判定出感应电流方向为 abcda。二感应电动势的计算1E = BLvsin 此式只适用于动生电动势的计算式中为导体运动方向与磁感线方向的夹角。如图 2 所示。若 v 为瞬时速度，E 就为瞬时感应电动势；若 v 为平均速度，E 就为平均感应电动势。此式计算瞬时感应电动势比较常用。若 = 90，即导线垂直切割磁感线，则 E = B

4、Lv 若 = 0，即导线运动时不切割磁感线，则 E = 0 如图 3 所示，长为 L 的导体棒在垂直磁场的平面内绕其一端以角速度匀速转动，产生的感应电动势为。21BL若导体棒旋转时与 B 不垂直，L 必须是棒投影在垂直于 B 方向的有效长度，如图 4 所示， 21(sin)2Ed2法拉第电磁感应定律公式表达： t 意义：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。公式 E = BLvsin 是的一个特例。适用于任何情况下的感应ntEnt电动势的求解。 t 取极短时，E 可表示瞬时感应电动势；通常用它计算平均感应电动势。中学阶段的电磁感应现象中通常只有 B 或只有 S 变化，在具体应用时法拉第电磁感应定律通常写成和两种形式。BStSEt3自感电动势产生原因：由于通过导体自身的电流的变化引起，因此叫自感。作用：阻碍导体本身电流的变化。公式：。即自感电动势与电流的变化率成正比。式ILt中 L 叫线圈的自感系数，它的大小由线圈本身的长短、横截面积、匝数及有无铁芯来决定。断电自感现象的几种可能性：如图 5 电路可演示断电自感，原Nx xyyab cd图 1v

5、B图 2OALB图 3dO图 4LA S图 5- 3 -来接通的电路断开时，灯中从右向左的电流立即消失，但由于线圈的自感作用，线圈中自右向左的电流还要持续，与灯构成回路，所以灯中将有自左向右的电流，且会持续短暂时间。若原来 IL I A，则灯中反向后的电流比原先大，所以灯在熄灭之前要闪亮一下；若原来 IL IA，则灯中反向后的电流一直比原先小，则灯熄灭之前逐渐变暗。I L 、I A 的大小由L 的直流电阻 RL 和灯 A 的电阻 RA 的大小来决定，如果 RLR A，则 IL I A；如果RL RA，则 IL I A。例 2：A、B 两闭合线圈用相同材料与规格的导线绕成，且匝数相等，但半径不同，半径间的关系为 rA = 2rB，在两线圈包围的空间内存在一个有边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两线圈平面向里，如图 6 所示，图中虚线为有界磁场的边界，在匀强磁场的磁感应强度均匀增加的过程中，关于 A、 B 两线圈中产生的感应电动势大小之比 EA ：E B 和电流之比 IA ：I B 的说法正确的是（）AE A ：E B = 1：1；I A ：I B = 1：1 BE A ：E B = 1：1；I A ：I B = 1：2CE A ：E B = 4：1；I A ：I B = 2：1 DE A ：E B = 4：1；I A ：I B = 4：1解析：选 BA、B 两线圈有效面积相同，由知：E A = EB；由电阻定律知：ntRA = 2RB，再根据闭合电路欧姆定律可判定 IA ：I B = 1： 2。B A图 6

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