10-2

法拉第電磁感應(yīng)定律現(xiàn)象與思考感應(yīng)電動(dòng)勢電磁感應(yīng)定律導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢現(xiàn)象與思考在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，閉合導(dǎo)體回路中產(chǎn)生了電流如（動(dòng)畫10.2-1），表明回路中存在電動(dòng)勢，這個(gè)電動(dòng)勢稱為感應(yīng)電動(dòng)勢。法拉第又經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出了感應(yīng)電動(dòng)勢大小服從的規(guī)律。這個(gè)規(guī)律后來被人們稱為法拉第電磁感應(yīng)定律。

閉合導(dǎo)體回路產(chǎn)生電流（10.2-1動(dòng)畫）一、感應(yīng)電動(dòng)勢

1．感應(yīng)電動(dòng)勢在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中閉合回路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。因此，這個(gè)回路就相當(dāng)于電源，必定有電動(dòng)勢存在。這個(gè)電動(dòng)勢就叫感應(yīng)電動(dòng)勢（如動(dòng)畫10.2-2）

。

2．感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和哪些因素有關(guān)呢？實(shí)驗(yàn)表明，穿過回路中磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢越大。反之，感應(yīng)電動(dòng)勢越小。所以，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁通量變化的快慢有關(guān)。動(dòng)畫10.2-2感應(yīng)電動(dòng)勢的產(chǎn)生二、電磁感應(yīng)定律

1．法拉第電磁感應(yīng)定律單匝線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小跟穿過線圈的磁通量變化率成正比。

2．公式理解（1）為磁通量的變化量。為發(fā)生磁通量的變化所用的時(shí)間為磁通量的變化率。（2）取絕對值，計(jì)算的是感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，不涉及方向。

k為比例系。在SI中，E、、t分別用V、Wb、和s作單位時(shí)，k=1。3．N匝線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢

例題1一個(gè)螺線管由100

匝線圈組成，如果在0.1s內(nèi)穿過它的磁通量變化3×104

Wb，求螺線管中感應(yīng)電動(dòng)勢大小。

解：感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為三、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢當(dāng)導(dǎo)體垂直切割磁感線，即導(dǎo)體（在磁場中的長度為l）、運(yùn)動(dòng)速度v和磁感應(yīng)強(qiáng)度B三者相互垂直時(shí)直導(dǎo)線中有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生（如動(dòng)畫10.2-3）。動(dòng)畫10.2-3直導(dǎo)線的電磁感應(yīng)E=Blv

例2如圖10.2-1所示，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.01T，cd長度為l=0.1m，可在金屬導(dǎo)軌上垂直磁場方向滑動(dòng)。若滑動(dòng)速度為0.3m/s，求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向。bGacdc'd'vlB根據(jù)電磁感應(yīng)定律可得出下式圖10.2-1

解：由于cd做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為E=Blv=0.01×

0.1×

0.3

V=3×10-4V如圖10.2-2，若導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向與磁場方向成一夾角,可把速度分解為兩個(gè)分量，一個(gè)是和磁場方向平行的分量v∥，另一個(gè)是和磁場方向垂直的分量v⊥

，它切割磁感線，所以v∥v⊥v圖10.2-2導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁場有夾角時(shí)的情況E=Blv⊥=Blvsin即時(shí)，導(dǎo)體不切割磁感線;E=0，無感應(yīng)電動(dòng)勢；時(shí),導(dǎo)體垂直切割磁感線，E=Blv；導(dǎo)體不垂直切割磁感線時(shí)，E=Blvsin，比垂直切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢小。練習(xí)1.選擇，當(dāng)線圈中磁通量發(fā)生變化時(shí)，則（）A．線圈中一定有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生B．線圈中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C．感應(yīng)電流的大小與磁通量成正比D．感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁通量的變化量成正比A

2.有一個(gè)500匝的線圈，在0.4s內(nèi)穿過每匝線圈的磁通量由0.01Wb

均勻增加到0.07Wb。若線圈的電阻為