电磁感应思维导图笔记

《电磁感应》讲了电磁感应定律、动生电动势和感生电动势、自感和自感电动势以及互感等4部分，其中电磁感应电流与原电流本身无关，取决于电流本身的变化。

电磁感应

• 电磁感应定律
  • 电磁感应
    • 感应电流与原电流本身无关，取决于原电流本身的变化
    • 产生感应电流的原因是导体中的感应电动势，感应电动势与导体本身性质无关
  • 法拉第电磁感应定律
    • ε=-d∅/dt
      • 负号表示感应电动势方向(楞次定律)
        • 楞次定律：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
    • 当匝数为N时，令ψ二N∅得ε=-dψ/dt=-d(N∅)/dt
    • 如何判断感应电动势方向
      • 先翘大拇指，保证磁通量 再看磁通变，负号不要忘 最后确定电动势环绕方向
    • 由欧姆定律ε=IR
      • 得I=-d∅/Rdt
        • I=dq/dt
• 动生电动势和感生电动势
  • 动生电动势
    • 定义：由回路所围成面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势
    • 洛伦兹力：F=(-e)v×B
      • Ek=Fm/-e=v×B
        • ε=∫E·dl=∫(ⅴ×B)·dl=vBl
    • 解题步骤
      • 1.分割导体，任取dl，画出v×B的方向
      • 2.求dl两端动生电动势
      • 3.对整根导线求积分
  • 感生电动势
    • 定义：由磁感应强度变化而引起的感应电动势
    • ε=∮Ek·dl=-d∅/dt
    • 感生电场：变化的磁场在其周围空间激发的一种电场
      • 与静电场的异同
        • 同：都对电荷有作用
        • 异：静电场由电荷激发。场线起于正电荷，止于负电荷。做功与路径无关。保守力场，可引入电势，不能在导体内产生持续的电流。 感生电场：由变化磁场激发。场线闭合。做功与路径有关。非保守力场，不可引入电势。在导体内可产生感生电动势和感生电流
• 互感
  • 定义：两个线圈互相在对方回路激起感应电动势的现象
  • 互感系数M
    • 与线圈的形状，大小，匝数，相对位置以及周围磁介质的磁导率有关
  • 如果M21=M12=M则∅21=MI1，∅12=MI2
  • 互感电动势
    • ε21=-d∅21/dt=-MdI1/dt
      • I1变化，在I2激起的互感电动势
    • ε12=-d∅12/dt=-MdI2/dt
      • I2变化，在I1激起的互感电动势
• 自感和自感电动势
  • 当导体中的电流发生变化时，它周围的磁场就随着变化，并由此产生磁通量的变化，因而在导体中就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，此电动势即自感电动势。这种现象就叫做自感现象
  • ∅=LI
    • L为自感，与回路形状，大小以及周围介质的磁导率有关。与电流无关
    • 当有N匝线圈时：ψ=N∅=LI
  • 自感电动势：ε=-LdI/dt
• 右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
• q=(∅1-∅2)/R