感应电流公式.docx
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感应电流公式.docx
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感应电流公式
感应电流公式
I=E/R
E=BLV
根据法拉第2113电磁感应定律
δ=5261BLvsinθ
感应电流的大小与磁感应强度B,导线长度L、运动速度4102v,以及运动方向和磁力线1653方向间的夹角θ的正弦成正比。
增大磁感应强度B,增大切割磁力线的导线的长度L,提高切割速度v和尽可能垂直切割磁力线(θ=90°),均可增大感应电流。
感生电动势
感生电动势
这个公式是感应电动势的定义式,N表示匝数,后面的表示磁通量的变化率。
当这个时间比较长的时候,算出来的就是平均感应电动势,当这个时间趋于0的时候,那么就是表示某时刻的瞬间感应电动势。
动生电动势
动生电动势
这个公式用来计算切割磁感线,是某一瞬间的感应电动势。
角度的是指三者相互的垂直,谁不垂直就把它分解成垂直。
矩形线框切割感应电动势
矩形线框切割感应电动势
在发电机中经常有矩形线框去切割磁感线,由于在外的两根在切割,所以他要成一个啊,然后半径又是1/2。
得出的结果刚好就是以上的结果。
一、欧姆定律部分
1.I=U/R(欧姆定律:
导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比)
2.I=I1=I2=…=In(串联电路中电流的特点:
电流处处相等)
3.U=U1+U2+…+Un(串联电路中电压的特点:
串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和)
4.I=I1+I2+…+In(并联电路中电流的特点:
干路上的电流等于各支路电流之和)
5.U=U1=U2=…=Un(并联电路中电压的特点:
各支路两端电压相等。
都等于电源电压)
6.R=R1+R2+…+Rn(串联电路中电阻的特点:
总电阻等于各部分电路电阻之和)
7.1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn(并联电路中电阻的特点:
总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)
8.R并=R/n(n个相同电阻并联时求总电阻的公式)
9.R串=nR(n个相同电阻串联时求总电阻的公式)
10.U1:
U2=R1:
R2(串联电路中电压与电阻的关系:
电压之比等于它们所对应的电阻之比)
11.I1:
I2=R2:
R1(并联电路中电流与电阻的关系:
电流之比等于它们所对应的电阻的反比)
二、电功电功率部分
12.P=UI(经验式,适合于任何电路)
13.P=W/t(定义式,适合于任何电路)
14.Q=I^2Rt(焦耳定律,适合于任何电路)
15.P=P1+P2+…+Pn(适合于任何电路)
16.W=UIt(经验式,适合于任何电路)
17.P=I^2R(复合公式,只适合于纯电阻电路)
18.P=U^2/R(复合公式,只适合于纯电阻电路)
19.W=Q(经验式,只适合于纯电阻电路。
其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产生的热)
20.W=I^2Rt(复合公式,只适合于纯电阻电路)
21.W=U^2t/R(复合公式,只适合于纯电阻电路)
22.P1:
P2=U1:
U2=R1:
R2(串联电路中电功率与电压、电阻的关系:
串联电路中,电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比)
23.P1:
P2=I1:
I2=R2:
R1(并联电路中电功率与电流、电阻的关系:
并联电路中,电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比)
【力学部分】
1、速度:
V=S/t
2、重力:
G=mg
3、密度:
ρ=m/V
4、压强:
p=F/S
5、液体压强:
p=ρgh
6、浮力:
(1)、F浮=F’-F(压力差)
(2)、F浮=G-F(视重力)
(3)、F浮=G(漂浮、悬浮)
(4)、阿基米德原理:
F浮=G排=ρ液gV排
7、杠杆平衡条件:
F₁L₁=F₂L₂
8、理想斜面:
F/G=h/L
9、理想滑轮:
F=G/n
10、实际滑轮:
F=(G+G动)/n(竖直方向)
11、功:
W=FS=Gh(把物体举高)
12、功率:
P=W/t=FV
13、功的原理:
W手=W机
14、实际机械:
W总=W有+W额外
15、机械效率:
η=W有/W总
16、滑轮组效率:
(1)、η=G/nF(竖直方向)
(2)、η=G/(G+G动)(竖直方向不计摩擦)
(3)、η=f/nF(水平方向)
【热学部分】
1、吸热:
Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt
2、放热:
Q放=Cm(t0-t)=CmΔt
3、热值:
q=Q/m
4、炉子和热机的效率:
η=Q有效利用/Q燃料
5、热平衡方程:
Q放=Q吸
6、热力学温度:
T=t+273K
【电学部分】
1、电流强度:
I=Q电量/t
2、电阻:
R=ρL/S
3、欧姆定律:
I=U/R
4、焦耳定律:
(1)、Q=I²Rt普适公式)
(2)、Q=UIt=Pt=UQ电量=U²t/R(纯电阻公式)
5、串联电路:
(1)、I=I₁=I₂
(2)、U=U₁+U₂
(3)、R=R₁+R₂
6、并联电路:
(1)、I=I1+I2
(2)、U=U₁=U2
(3)、1/R=1/R₁+1/R₂[R=R₁R₂/(R₁+R₂)]
(4)、I₁/I₂=R₂/R₁(分流公式)
(5)、P₁/P₂=R₂/R₁
7定值电阻:
(1)、I₁/I₂=U₁/U₂
(2)、P₁/P₂=I₁²/I₂²
(3)、P₁/P₂=U₁²/U₂²
8电功:
(1)、W=UIt=Pt=UQ(普适公式)
(2)、W=I²Rt=U²t/R(纯电阻公式)
9电功率:
(1)、P=W/t=UI(普适公式)
(2)、P=I²R=U²/R(纯电阻公式)
【力学部分】
1、速度:
V=S/t
2、重力:
G=mg
3、密度:
ρ=m/V
4、压强:
p=F/S
5、液体压强:
p=ρgh
6、浮力:
(1)、F浮=F’-F(压力差)
(2)、F浮=G-F(视重力)
(3)、F浮=G(漂浮、悬浮)
(4)、阿基米德原理:
F浮=G排=ρ液gV排
7、杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2
8、理想斜面:
F/G=h/L
9、理想滑轮:
F=G/n
10、实际滑轮:
F=(G+G动)/n(竖直方向)
11、功:
W=FS=Gh(把物体举高)
12、功率:
P=W/t=FV
13、功的原理:
W手=W机
14、实际机械:
W总=W有+W额外
15、机械效率:
η=W有/W总
16、滑轮组效率:
(1)、η=G/nF(竖直方向)
(2)、η=G/(G+G动)(竖直方向不计摩擦)
(3)、η=f/nF(水平方向)
【热学部分】
1、吸热:
Q吸=Cm(t-t0)=CmΔt
2、放热:
Q放=Cm(t0-t)=CmΔt
3、热值:
q=Q/m
4、炉子和热机的效率:
η=Q有效利用/Q燃料
5、热平衡方程:
Q放=Q吸
6、热力学温度:
T=t+273K
【电学部分】
1、电流强度:
I=Q电量/t
2、电阻:
R=ρL/S
3、欧姆定律:
I=U/R
4、焦耳定律:
(1)、Q=I2Rt普适公式)
(2)、Q=UIt=Pt=UQ电量=U2t/R(纯电阻公式)
5、串联电路:
(1)、I=I1=I2
(2)、U=U1+U2
(3)、R=R1+R2
(1)、W=UIt=Pt=UQ(普适公式)
(2)、W=I2Rt=U2t/R(纯电阻公式)
9电功率:
(1)、P=W/t=UI(普适公式)
(2)、P=I2R=U2/R(纯电阻公式)
【常用物理量】
1、光速:
C=3×108m/s(真空中)
2、声速:
V=340m/s(15℃)
3、人耳区分回声:
≥0.1s
4、重力加速度:
g=9.8N/kg≈10N/kg
5、标准大气压值:
760毫米水银柱高=1.01×105Pa
6、水的密度:
ρ=1.0×103kg/m3
7、水的凝固点:
0℃
8、水的沸点:
100℃
9、水的比热容:
C=4.2×103J/(kg•℃)
10、元电荷:
e=1.6×10-19C
11、一节干电池电压:
1.5V
12、一节铅蓄电池电压:
2V
电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:
感应电动势(V),n:
感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:
磁通量的变化率}
2)E=BLVsinA(切割磁感线运动)E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中sinA为v或L与磁感线的夹角。
{L:
有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:
感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:
角速度(rad/s),V:
速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS{Φ:
磁通量(Wb),B:
匀强磁场的磁感应强度(T),S:
正对面积(m2)}计算公式△Φ=Φ1-Φ2,△Φ=B△S=BLV△t
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:
由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:
自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:
变化电流,∆t:
所用时间,ΔI/Δt:
自感电流变化率(变化的快慢)}
△特别注意Φ,△Φ,△Φ/△t无必然联系,E与电阻无关E=n△Φ/△t。
电动势的单位是伏V,磁通量的单位是韦伯Wb,时间单位是秒s。
楞次定律
楞次定律是一条电磁学的定律,从电磁感应得出感应电动势的方向。
其可确定由电磁感应而产生之电动势的方向。
它是由俄国物理学家海因里希·楞次在1834年发现的。
感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
注意:
“阻碍”不是“相反”,原磁通量增大时方向相反,原磁通量减小时方向相同;“阻碍”也不是阻止,电路中的磁通量还是变化的.
它的公式是:
(如图所示)
其中E是电感,N是线圈圈数,Φ是磁通量。
1833年,楞次在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律,称为楞次定律(Lenzlaw)。
楞次定律可表述为:
闭合回路中感应电流的方向,总是使得它所激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
楞次定律也可简练地表述为:
感应电流的效果,总是阻碍引起感应电流的原因。
一、难点分析
1.从静到动的一个飞跃
学习“楞次定律”之前所学的“电场”和“磁场”只是局限于“静态场”考虑,而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,并且“静到动”是一个大的飞跃,所以学生理解起来要困难一些。
2.内容、关系的复杂性
“楞次定律”涉及的物理量多,关系复杂。
产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们之间既相互依赖又相互排斥。
如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。
3.学生知识、能力的不足
要能理解“楞次定律”必须具备一定的思维能力,而大多数学生抽象思维和空间想象能力还不是很强,对物理知识的理解、判断、分析、推理常常表现出一定的主观性、片面性和表面性,所以在某些问题的理解上容易出差错。
二、突破难点的方法
1.正确理解“楞次定律”的内容及“阻碍”的含义
(1)“楞次定律”的内容:
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)对“阻碍”二字的理解:
要正确全面地理解“楞次定律”必须从“阻碍”二字上下功夫,这里起阻碍作用的是“感应电流的磁场”,它阻碍“原磁通量的变化”,不是阻碍原磁场,也不是阻碍原磁通量。
不能认为“感应电流的磁场必然与原磁场方向相反”或“感应电流的方向必然和原来电流的流向相反”。
所以“楞次定律”可理解为:
当穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反;当穿过闭合回路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。
另外“阻碍”不能理解为“阻止”,应认识到,原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通量仍然要发生变化,阻止不了,而感应电流的磁场只是起阻碍作用而已。
感应电流的磁场的存在只是削弱了穿过电路的总磁通量变化的快慢,而不会改变的变化特征和方向。
例如:
当增大感应电流的磁场时,原磁场也将在原方向上一直增大,只是增大得比没有感应电流的磁场时慢一点而已。
如果磁通量变化被阻止,则感应电流就不会继续产生。
无感应电流,就更谈不上“阻止”了。
2.掌握应用“楞次定律”判定感应电流方向的步骤
(1)明确原磁场的方向及磁通量的变化情况(增加或减少)。
(2)确定感应电流的磁场方向,依“增反减同”确定。
(3)用安培定则确定感应电流的方向。
3.弄清最基本的因果关系
“楞次定律”所揭示的这一因果关系可用图1(图1在哪我也不知道)表示。
感应磁场与原磁场磁通量变化之间阻碍与被阻碍的关系:
原磁场磁通量的变化是因,感应电流的产生是果,原因引起结果,结果又反作用于原因,二者在其发展过程中相互作用,互为因果。
4.正确认识“楞次定律”与能量转化的关系
“楞次定律”是能量转化和守恒定律在电磁运动中的体现,感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,因此,为了维持原磁场磁通量的变化,就必须有动力作用,这种动力克服感应电流的磁场的阻碍作用做功,将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以“楞次定律”中的阻碍过程,实质上就是能量转化的过程。
5.多角度理解“楞次定律”
(1)从反抗效果的角度来理解:
感应电流的效果,总是要反抗产生感应电流的原因,这是“楞次定律”的另一种表述。
依这一表述,“楞次定律”可推广为:
①阻碍原磁通量的变化。
②阻碍(导体的)相对运动(由导体相对磁场运动引起感应电流的情况)。
可以理解为“来者拒,去者留”。
6.与之相关的解题方法
电流元法:
在整个导体上去几段电流元,判断电流元受力情况,从而判断道题受力情况
等效磁体法:
将导体等效为一个条形磁铁,进而作出判断
自感现象
自感现象是一种特殊的电磁感应现象,它是由于线圈本身电流变化而引起的。
概念:
由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象。
流过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生的自感电动势,总是阻碍线圈中原来电流的变化,当原来电流在增大时,自感电动势与原来电流方向相反;当原来电流减小时,自感电动势与原来电流方向相同。
因此,“自感”简单地说,由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象。
自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
自感电动势的大小跟穿过导线线圈的磁通量变化的快慢有关系。
线圈的磁场是由电流产生的,所以穿过线圈的磁通量变化的快慢跟电流变化的快慢有关系。
对同一线圈来说,电流变化得快,线圈产生的自感电动势就大,反之就小。
对于不同的线圈,在电流变化快慢相同的情况下,产生的自感电动势是不同的,电学中用自感系数来表示线圈的这种特征。
自感系数简称自感或电感。
此现象常表现为阻碍电流的变化。
自感现象在各种电器设备和无线电技术中有广泛的应用。
日光灯的镇流器就是利用线圈的自感现象。
自感现象也有不利的一面,在自感系数很大而电流有很强的电路(如大型电动机的定子绕组)中,在切断电路的瞬间,由于电流强度在很短的时间内发生很大的变化,会产生很高的自感电动势,使开关的闸刀和固定夹片之间的空气电离而变成导体,形成电弧。
这会烧坏开关,甚至危人员安全。
因此,切断这段电路时必须采用特制的安全开关。
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