电磁感应

这是一篇关于电磁感应的思维导图，主要包括单杆、线框、双杆模型、楞次定律、图像、法拉第电磁感应定律。

电磁感应

• 单杆
  • 分析方法：牛二 动量 功能关系 E-q图
  • 清楚表示牛二中v与a关系并辅助v-t图或i-t图
  • 注意含容电路中电容器过程状态及稳态状态
• 线框
  • 有外力无初速度
    • 进场时间
      • 相同材料的线框从相同高度释放，进场时间只与长宽比有关
      • 正方形线框边长相同，进场时间只与材料有关
    • 生热
      • 能量守恒
    • 电荷量
      • 可使用q=Δφ/R，进出场Δφ相同，q相同
  • 有初速度无外力
    • 电荷量（同上）
    • 速度
      • 做加速度减小的减速运动
      • BqL1=mΔV1 BqL2=mΔV2
    • 生热
      • 能量守恒，Q=-ΔEk
• 双杆模型
  • 区别稳定状态
    • 等间距 稳态时a/v相等
    • 非等间距 稳态时a/v与l成反比
    • 有初速无外力 稳态时v恒定 a=0
    • 有外力无初速 稳态时a恒定
  • 计算量
    • 求距离变化量x Ft=B²L²(x1-x2)/R1+R2=mv-mv'
    • 电荷量q Ft=BLq=mv-mv'
    • 放热量Q FX=m1v1²/2+m2v2²/2+Q
  • 计算思路
    • 力与运动关系→稳定状态→动量定理(系统+单体）→能量定理
    • 分析单体时优先选择受力少易分析的被动杆
• 楞次定律
  • 感应电流所产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化
  • Δφ≠0，产生感应电流阻碍φ变化
    • 增反减同
    • 来拒去留
    • 增缩减扩
  • 磁通量变化会激发出涡旋电场
• 图像
  • 动生图像
    • 注意有效切割长度，磁场方向与运动方向是否垂直，电路串并联结构，图像正方向
  • 感生图像
    • 磁感应强度（磁通量）与时间成正比时感生电动势不变
  • 常见图像：磁通量时间图，安培力时间图，速度时间图
  • 基本方法：列出过程和图像对应的函数，以判断曲直、正负、大小
  • 一类特殊图像：电势差时间图，在杆+导轨模型中通过找交点算面积来求解焦耳热
• 法拉第电磁感应定律
  • E=nΔφ/Δt
    • 特殊类型
      • 切割类
        • E=BLV
      • 转动类
        • E=BLV中
    • 端压计算：杆两端电压为以杆为电源，杆电阻为内阻电路的端压
    • 感应电流方向判断
      • 左手定则
      • 楞次定律
  • 感应电动势
    • 感生电动势
      • 涡旋电场力做功
      • 磁场能转换为电能
    • 动生电动势
      • 洛伦兹力的一个分力做工
      • 克服安培力做功=增加的电能