感应电流方向的研究

1831年英国物理学家法拉第经过十年不懈的研究得出结论：一个闭合线圈，当穿过它的磁通量发生变化时，就产生感应电动势和感应电流。本实验要求分析感应电流的方向和磁通量变化之间的关系．为此，我们用两种方法使穿过线圈的磁通量发生变化，并观察相应的感应电流的方向．最后综合归纳出闭合线圈中原磁通量变化时，感应电流的磁场总是阻碍原磁通量变化的作用规律——楞次定律．     

导体细线圈在均匀磁场中的自感现象

利用法拉第电磁感应定律和基尔霍夫第二定律,求解了随时间变化的均匀磁场中静止和旋转的导体细线圈上的感应电动势和感应电流.发现对于静止的导体细线圈,在每个周期内,有两次时间间隔,感应电动势与感应电流反向,并且有两次时间间隔,楞次定律不成立.随着磁场变化的圆频率趋向无穷大,感应电动势的峰值趋向无穷大,而感应电流的峰值趋向一个常数.只有忽略自感,线圈上的感应电动势和感应电流才会满足欧姆定律.最后,分析了导体细线圈所围平面的磁场分布和线圈自感系数.     

析"假想回路"之疑惑

楞次定律告诉我们,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.既然闭合电路中有感应电流,电路中就一定有感应电动势.如果电路不闭合,这时虽然没有感应电流,电动势依然存在.     

法拉第电磁感应定律验证实验的设计

法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要内容，它揭示了感应电动势E感与闭合线圈内磁通量的变化率△Ф/△t、线圈匝数n所成的正比关系：E感=n△Ф/△t在实验总结出感应电流、感应电动势产生的条件后，教材中通过用条形磁铁插入、拔出串接了灵敏电流表的闭合线圈实验，分析插、拔磁铁的快慢与灵敏电流表指针摆动幅度的关系，得出“闭合线路内，磁通量的变化率越大，线圈的匝数越多，产生的感应电动势也就越大”的结论。     

<电磁学>自学辅导材料(四) ——电磁感应和暂态过程

1电磁感应的两个实验定律一、楞次定律 此定律回答闭合导线回路中感应电动势的方向问题,其表述为:感应电流的磁通总是力图阻碍引起感应电流的磁通的变化。 用楞次定律判断感应电动势方向的“四步法”, 1.确定原磁通的方向. 2.确定原磁通的增减. 3.用楞次定律确定感应电流的磁通的方向,即:增时,与反向;减时,与同向. 4.确定感应电流的方向(即感应电动势的方向):感应电流的方向与成右手螺旋关系. 例:如图1所示,当矩 形线图向古运动时,确定 线圈中感应电动势方向. 我们看到:原磁通方 向垂直纸面向里,而且当 线圈运动时,减小,由楞 次定律可判断感…     

关于感生电动势和动生电动势问题的讨论

一引言 常见的一些普物教材[1]中,在介绍法拉第电磁感应定律时,大都是按照磁通量变化的原因不同分成两种情形,一种是磁场不随时间变化,在运动导体内产生的动生电动势,引起它的非静电力是作用于运动电荷上的磁力.写成公式式中v为导体回路c的运动速度,B为磁感应强度矢量;另一种是导体不动,因磁场随时间变化而产生的感生电动势,引起它的非静电力是涡旋电场力.写成公式式中E旋是涡旋电场强度矢量,S为闭合回路c包围的面积. 试问:引起磁通量变化的两个因素同时存在时,产生的总感应电动势是上述两种电动势之和呢,还是存在二者之间的相互影响? 二…     

跳圈实验分析

跳圈实验是电磁感应现象的一个典型演示实验,在普通物理的教学中人们常常演示这一现象.但是,如何正确地分析这一现象却值得我们注意.若考虑不周,很容易出现差错.人们通常在演示这一现象以后,仅仅用楞次定律来解释跳圈现象──闭合回路中感应电流方向,总是使得它所激发的磁场阻止引起感应电流的磁通量的变化. 如:设有一铁心线圈通以正弦交流电i1,i1某一时刻的方向如图一所示,此刻由il激发的磁场方向向上,相当于铁心上端出现N极,当i1增加时,由i1在铝矿中所激发的磁场同时增强,即磁通量;增大,根据楞决定律,铝环中的感应电流i2沿顺时针方向,感…     

强磁场对飞行炮弹影响的研究

 按照法拉第电磁感应定律和楞次定律,当某一回路中的磁通量发生变化时,回路中将出现感应电动势。如果回路是导体回路,则回路中将出现感应电流。感应电流的出现又将产生阻碍回路中磁通量的变化。A为圆柱形磁铁,B为金属圆管。     

感应电动势的相对性

关于电磁感应现象的相对性,已有不少讨论.当我们深入到一个闭合线圈的感应电动势的定量变换时,如果忽视了同时概念的相对性,就容易得出不正确的结论来[1].本文试图通过具体的例子来阐明这一点. 首先,为了避免同时概念的相对性带来的麻烦,设一平面闭合线圈固定在惯性系Σ'的x'=a平面内,该线圈相对于另一惯性系Σ,则是以匀速v垂直于四面沿x轴正向行进着.若Σ系里原有稳恒磁场B=B(x,y,z),由于运动线圈切割B线,线圈内产生的电动势 它将促使运动线圈的电量重新分布,从而又相应形成电场E;为简化讨论,假定它沿着线圈的环流为零,即这时,线圈内的电…     

瞬时感应电动势的计算方法两则

1　切割磁感线法一矩形线圈 abcd在匀强磁场中 ,绕长边ab从线圈平面垂直于磁场开始匀速转动时如图 1所示 ,dc边切割磁感线 .设经过时间t,线圈平面匀速转动到与垂直平面成φ角位置(见图 1) ,线圈运动速度为 v,速度方向垂直cd边 ,且与磁场方向垂直 .因此将速度 v分解为平行和垂直     

动生电动势电流与感应电流比较分析

当导体切割磁感线时产生干一个电动势大小为E=BLV,无论导体是否闭合,只要速度v发生变化导体两端就有电荷的定向移动叫做动生电动势电流.产生感应电流的条件是闭合电路磁通量变化,二者相比较为什么一般情况可以忽略这个动生电动势电流?本文将进行讨论分析.     

法拉第电磁感应定律中的感应电动势的求法--从一道题的解法看学生会出现的问题

1问题的引出 [题目]一个弯成θ角的金属架上有一导体以恒定速度在金属架上滑动,方向向右,磁场方向垂直纸面向里,求下列情况中三角形回路中的感应电动势变化规律.设t＝0时x=0,B=kxcosωt(图1).     

向心加速度的授课讨论

假设一质点做匀速圆周运动,圆周的半径为R,圆心为O,在时间Δt内,质点从A点运动到B点如图1.在A、B两点处,质点的运动速度分别为vA和vB(注意,vA和vB的数值大小相等,方向分别与半径OA、OB垂直).设vA=vB=v则速度的改变Δv的矢量图如图2根据加速度的定义有α均=ΔvΔt令B点趋近于A点     

气垫导轨上的电磁感应实验

利用滑块带动金属杆切割亥姆霍兹线圈中心区域匀强磁场的磁感应线,可以产生感应电动势.通过实验可以验证感应电动势大小与金属杆运动速度、长度以及磁感应强度之间的关系,也可以验证感应电动势大小和磁通量变化率成正比.     

相对论感应电动势及其在参考系变换下的计算

本文考察相对论情况下动生、感生电动势之间的相对性.分析不同参考系总感应电动势数值改变的原因.给出参考系变换下计算总感应电动势的普遍公式.计算了无线长直导线电流外运动矩形及圆形线圈的感应电动势.最后指出运动观者测出的总感应电动势等于静止观者不同时刻在导体不同位置测量电动势的总和.     

涡流及其应用

 大块金属在交变磁场中或相对磁场运动时,在金属内会出现流线为闭合涡旋状的感应电流,该电流叫涡旋电流,简称涡流。一、涡流产生的原因由法拉第电磁感应定律知,当通过闭合回路的磁通量发生变化时,将产生感生电动势,形成感生电流。由于金属内部处处可以构成回路,当大块金属处在变化着的磁场中或相对磁场运动时,穿过金属任意回路的磁通量都可能发生变化,在磁通量变化过程中,金属块内将产生感应电流,这种电流的流线在金属块内自行闭合,形成涡流。     

求感应电动势习题中的一个普遍疏忽

几乎所有的物理教材中,都编入了下面一道题。如8所示,导体回路abcd,处于匀强磁场B中,设导线ab的长度为L,当ab以匀速率。肉右运动时,求回路中的感应电动势　i?各书所给的答案都是 　i=BLv。 根据题意,上述答案是欠妥的.当导线ab以匀速率向右运动时,导体回路中产生了感生电流,感生电流也要激发磁场.因此,空间各点不仅存在着匀强磁场B,而且还存在着感生电流的磁场Bi,空间各点的总磁场B总=B Bi,而上述答案是认为回路中有了感生电流后空间各点的磁场仍为B而得到的,这显然是欠妥的.从原则上说,根据法拉第电磁感应定律总能求得此题的精确结果.…     

线圈在无限长载流直导线磁场中的逃逸速度研究

分析矩形、圆形线圈在无限长载流直导线磁场中的运动，求解线圈运动的感应电流和安培力，建立运动学微分方程，得到线圈在无限长载流直导线磁场中存在逃逸速度.线圈能从磁场中逃逸的最小初速度与线圈尺寸、电阻、初始位置、长直导线电流均有关，该模型为教师教学提供理论分析.     

楞次定律中“阻碍”的形式和原因分析

楞次定律是电磁感应教学的重点和难点。其内容"感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化"的关键词是"阻碍"。笔者以人教版高中物理教材《选修3-2》第四章第3节《楞次定律》为例,通过实验探究和理论探究相结合的方式重点阐述"感应磁场是怎样阻碍引起感应电流的磁通量的变化",以及"感应磁场为什么阻碍引起感应电流的磁通量的变化",将"阻碍"的本质归结于"能量守恒"这一核心思想。从而在中学物理课堂教学中体现出物理学科核心素养。     

巧用线圈的“电流渐变”特性解自感问题

自感现象是指当线圈中电流变化时,线圈内磁通量变化,从而在线圈自身产生感应电动势的电磁感应现象.产生的感应电动势(又称自感电动势)总是阻碍线圈中电流变化,其"阻碍"效果,可以从教材中的通电和断电自感实验很好地体现出来.不少教师在教学中发现,学生对于课本实验的理解并不