物理选修2-2第四章 电磁感应

高中物理选修——电磁感应 内容完整 知识脉络清晰，主要整理易错概念和典型问题

电磁感应

• 磁通量
  • 概念
  • 公式：∮=BS 若B与S不会垂直，则∮=BSsinαα为磁感线和平面的夹角
  • 计算:
  • 对磁通量的理解:①S是闭合电路中包含磁场那部分的有效面积 ②磁通量是标量计算时求其代数和 ③磁通量与线圈匝数无关
  • 单位：韦伯Wb
• 引起磁生电的原因
  • 变化的电流
  • 变化的磁场
  • 运动的恒定电流
  • 运动的磁铁
  • 在磁场中运动的导体
• 产生感应电流的条件
  • 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流
• 能量转化：机械能转化为电能
• 楞次定律
  • 规律：增反减同 来拒去留 增缩减扩
  • 内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
  • 判断感应电流的方向步骤 1. 明确所研究的闭合回路判断原磁场的方向 2.判断闭合回路内原磁场的磁通量变化 3.根据楞次定律判断感应电流的磁场方向 4.应用用右手螺旋定则判断感应电流的方向
  • 能量转化：其他形式的能转化为电能
  • 关键：产生的安培力总是阻碍导体的相对运动
• 右手定则
  • 概念：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平面内，让磁感线从掌心进入定是拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向
  • 适用条件：只适用于闭合电路中的部分导体做切割磁感线，运动时产生的感应电流方向的判断
  • 注意：1.当导体不动，而磁场运动时，右手定则中拇指的指向是导体相对磁场的运动方向 2.做切割磁感线运动的那段导体中感应电流方向，就是感应电动势的方向，由低电势指向高电势，因为这段导体相当于电源电源的内电路
• 法拉第电磁感应定律
  • 感应电动势
    • 感应电流与感应电动势的关系，遵循闭合电路欧姆定律 即I=E/R＋r
  • 内容：闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 公式：E=n∮/t（n为线圈匝数）
  • 导体切割磁感线时的电动势 若B L V相互垂直，则E=BLV（在闭合回路中） 若V与B不垂直则E=BLVsinα（α为B V的夹角）
  • 通过闭合回路中导线横截面积的电荷量q=n∮/R
• 电磁感应现象中的两种情况
  • 动生电动势
    • 产生的原因：电荷受到洛伦兹力
    • E=BLV W=NBVL=W非 能量来源于外力做功
  • 感生电动势
    • 产生原因：涡旋电场（感应电场）对电荷做功 无论电路是否闭合，只要B改变就会产生感应电动势 注意静电场和涡旋电场的对比见上图
    • 柱状磁场区域产生的涡旋电场
• 互感和自感
• 涡流、电磁阻尼和电磁驱动