第十三章　电磁感应

第十三章　电磁感应

第一单元   电磁感应现象  法拉第电磁感应定律
基础知识
一、电磁感应
1.电磁感应现象
只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流.
2.产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化
3.引起磁通量变化的常见情况
①闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致φ变化;
②线圈在磁场中转动导致φ变化
③磁感应强度随时间或位置变化,或闭合回路变化导致φ变化
注意: 磁通量的变化，应注意方向的变化，如某一面积为s的回路原来的感应强度垂直纸面向里，如图所示，后来磁感应强度的方向恰好与原来相反，则回路中磁通量的变化最为2bs，而不是零.
4.产生感应电动势的条件:
无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.
电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合，则只能出现感应电动势，而不会形成持续的电流.我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路外面的磁通量变化
【例1】线圈在长直导线电流的磁场中，作如图所示的运动：a向右平动；b向下平动，c、绕轴转动（ad边向外），d、从纸面向纸外作平动，e、向上平动（e线圈有个缺口），判断线圈中有没有感应电流？
解析：a.向右平移，穿过线圈的磁通量没有变化，故a线圈中没有感应电流；b.向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电动势和感应电流；c.绕轴转动.穿过线圈的磁通量变化（开始时减少），必产生感应电动势和感应电流；d.离纸面向外，线圈中磁通量减少，故情况同bc；e.向上平移，穿过线圈的磁通量增加，故产生感应电动势，但由于线圈没有闭合电路，因而无感应电流
因此，判断是否产生感应电流关键是分清磁感线的疏密分布，进而判断磁通量是否变化.
答案：bcd中有感应电流
【例2】如图所示，当导线mn中通以向右方向电流的瞬间，则cd中电流的方向（   b    ）
    a.由 c向d
    b.由d向c
    c.无电流产生
    d.ab两情况都有可能
 解析：当mn中通以如图方向电流的瞬间，闭合回路abcd中磁场方向向外增加，则根据楞次定律，感应电流产生磁场的方向应当垂直纸面向里，再根据安培定则可知， cd中的电流的方向由d到c，所以b结论正确.
二、法拉第电磁感应定律
(1)定律内容: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.ε=nδφ/δt
(2)另一种特殊情况:回路中的一部分导体做切割磁感线运动时,其感应电动势ε=blvsinθ
(3)定律的几种表示式ε=nδφ/δt，ε=blvsinθ，ε=δb/δt•s，ε=½bl2ω；
(4)几点说明:
①这里的变化率应该同变化量区别开，变化量大变化率不一定大，主要是看变化量跟时间比值的大小.即变化率的大小. 
②ε=nδφ/δt是定律的表达式，在b不变而面积发生变化时推导出ε=blvsinθ，当b、l、v三者不垂直或其中的二者不垂直时，乘sinθ即是找出垂直的分量.公式ε=δb/δt•s是在面积不变的情况下磁感应强度发生变化而推出的公式.