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法拉电磁感应定律

法拉电磁感应定律描述了变化的磁场如何产生电场。它指出任何封闭电路中感应电动势的大小,等于穿过这一电路磁通量的变化率。此定律跟变压器、电感元件及多种发电机的运作有密切关系,是变压器等器件设计的基础。此外,法拉电磁感应定律也是电磁学中四大基本定律之一,其他分别为安培定律、库仑定律和高斯定律。
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法拉电磁感应定律介绍

法拉第电磁感应定律

电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。公式为:E=nΔΦ/Δt(n为线圈匝数)。这是法拉第电磁感应定律最普遍的表达式,表明了感应电动势的大小取决于磁通量变化的快慢和线圈匝数n。

导体切割磁感线的情形

1.若B、L、v相互垂直,则E=BLv。

2.E=BLvsin θ,θ为运动方向与磁感线方向的夹角。

3.导体棒在磁场中转动导体棒以端点为轴,在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生的感应电动势E=BLv=1/2BLω(平均速度取中点位置线速度1/2Lω)。

电动势的两种求法

1.E=nΔΦ/Δt求的是回路中Δt时间内的平均电动势。

2.E=BLv既能求导体做切割磁感线运动的平均电动势,也能求瞬时电动势。v为平均速度时,E为平均电动势;v为瞬时速度时,E为瞬时电动势,其中L为有效长度。

①.E=BLv的适用条件:导体棒平动垂直切割磁感线,当速度v与磁感线B不垂直时,要求出垂直于磁感线的速度分量。

②.E=1/2BLω的适用条件:导体棒绕一个端点匀速转动垂直于切割磁感线,而不是绕导体棒上中间的某点。

③.E=nBSωsin ωt的适用条件:线框绕垂直于匀强磁场方向的一条轴从中性面开始转动,与轴的位置无关,与线框的形状无关。当从与中性面垂直的位置开始计时时,公式变为E=nBSωcos ωt。

3.公式E=nΔΦ/Δt和E=Blv是统一的,前者当Δt0时,E为瞬时值,后者v若代入平均速度v,则求出的是平均值,只是一般来说前者求平均感应电动势更方便,后者求瞬时感应电动势更方便。

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