1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
在勻強磁場中,放置一根導(dǎo)線AB,導(dǎo)線AB的兩端分別與靈敏電流計的兩個接線柱相連接,形成閉合回路。當導(dǎo)線AB在磁場中垂直磁感線方向運動時,電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),表明由感應(yīng)電動勢產(chǎn)生了電流。
將磁鐵插入線圈,或從線圈抽出時,同樣也會產(chǎn)生感應(yīng)電流。
也就是說,只要與導(dǎo)線或線圈交鏈的磁通發(fā)生變化(包括方向、大小的變化),就會在導(dǎo)線或線圈中感應(yīng)電動勢,當感應(yīng)電動勢與外電路相接,形成閉合回路時,回路中就有電流通過。這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)。
2.感應(yīng)電動勢
如果導(dǎo)線在磁場中,做切割磁感線運動時,就會在導(dǎo)線中感應(yīng)電動勢。其感應(yīng)電動勢的大小與磁感應(yīng)強度B、導(dǎo)線長度l及導(dǎo)線切割磁感線運動的速度v有關(guān),其大小為
(3.5)
當導(dǎo)線運動方向與與導(dǎo)線本身垂直,而與磁感線方向成
角時,導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為:
(3.6)
感應(yīng)電動勢的方向可用右手定則判定:伸開右手,讓拇指與其余四指垂直,讓磁感線垂直穿過手心,拇指指向?qū)w的運動方向,四指所指的就是感應(yīng)電動勢的方向。如圖3.6(a)所示。
將磁鐵插入線圈,或從線圈抽出時,導(dǎo)致磁通的大小發(fā)生變化,根據(jù)法拉第定律:當與線圈交鏈的磁場發(fā)生變化時,線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電動勢的大小與線圈交鏈的磁通變化率成正比。感應(yīng)電動勢的大小為
(3.7)
式中:
是磁通,單位為韋伯(Wb);t是時間,單位為秒(s);e是感應(yīng)電動勢,單位為伏特(V)。
就是與線圈交鏈的磁通變化率。
如果線圈有N匝,而且磁通全部穿過N匝線圈,則與線圈相交鏈的總磁通為N
,稱為磁鏈,用“
”表示,單位還是Wb。則線圈的感應(yīng)電動勢為
(3.8)
感應(yīng)電動勢的方向與其產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同。
3.感應(yīng)電流
當導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運動時,在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,如果導(dǎo)體與外電路形成閉合回路,就會在閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的方向與感應(yīng)電動勢的方向相同,也可用右手定則來判定:感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通總是原磁通的變化。將磁鐵插入線圈,或從線圈抽出時,線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,而感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通總是阻礙線圈中原磁通的變化。
