“百千万”维修电工理论培训第一章电工基础.ppt

实验2 如图1—9所示，把磁铁插入线圈，或把磁铁从线圈中抽出时，电流表都发生偏转，说明闭合电路中产生了电流。如果磁铁插入线圈后静止不动，或磁铁和线圈以同—速度运动，即保持相对静止，电流表指针不偏转，说明闭合电路中没有电流产生。 图1—9 螺旋线圈的电磁感应现象 第四节　　电磁感应 第三十一页，共四十八页。 2、定律内容 当穿过线圈的磁通(原有的磁通)变化时，感应电动势的方向总是企图使它的感应电流产生的磁通阻止原有磁通的变化。也就是说，当线圈原磁通增加时，感应电流就要产生与它方向相反的磁通去阻碍它的增加；线圈原磁通减少时，感应电流就要产生与它方向相同的磁通去阻碍它的减少。 当磁铁插入线圈时，穿过线圈磁通增加，感应电流的磁场方向跟磁通的方向相反，阻碍磁通的增加；当磁铁拔出线圈时，穿过线圈的磁通减少，感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同，阻碍磁通的减少。 结论 感应电流的方向，总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通的变化。 第四节　　电磁感应 第三十二页，共四十八页。 3、用楞次定律判定感应电动势的具体步骤 (1) 明确原来磁场的方向以及闭合电路的磁通是增加还是减少。 (2) 根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。 (3) 利用安培定则来确定感应电流的方向。 说明 直导体中感应电动势的方向可以用楞次定律来判定。但用右手定则更为简便。右手定则的内容是：伸平右手，拇指与其余四指垂直，让磁力线穿过手心，拇指指向导体运动方向，则四指的方向就是感应电动势或感应电流的方向。 第四节　　电磁感应 第三十三页，共四十八页。 结论 线圈中感应电动势的大小，取决于线圈中磁通的变化速度，而与线圈中磁通本身的大小无关。如果 式中， 表示单位时间内线圈磁通的变化量，叫磁通的变化率。 线圈中感应电动势的大小与穿过线圈的磁通的变化率(即变化快慢)成正比，这个规律叫做法拉第电磁感应定律。 如果线圈有N匝，由于每匝线圈内的磁通变化都相同，整个线圈由N匝线圈串联组成，线圈中的感应电动势就是单匝时的N倍，即 三、法拉第电磁感应定律 如果用△Φ=Φ2—Φ1，表示线圈在△t=t2—t1时间内磁通的变化量，则 (1.15) （1.16） = o，则e=o； 越大，则e越大。 =0时，即使线圈中磁通再大，也不会产生感应电动势。 进—步推导，直导体以—定速度与磁场成a角运动时，导体中感应电动势的大小为 |E|=|BLVsinθ| (1.17) 第四节　　电磁感应 第三十四页，共四十八页。 说明 在应用e= BLVsinθ时，如果V是—段时间内的平均速度，e就是这段时间内感应电动势的平均值；如果V是某—时刻的瞬时速度，e就是那个时刻感应电动势的瞬时值。 用楞次定律和右手定则都可以判定感应电流的方向，且结论—致。如果导体和磁场之间有相对运动时，用右手定则判定感应电流的方向，较为简便。如果导体和磁场之间无相对运动，而感应电流的产生仅是由于“穿过闭合电路的磁通发生了变化”，则用楞次定律来判定感应电流的方向。 结论　　直导体是线圈相当于—匝的特殊情况，右手定则是楞次定律的特殊形式，e= BLVsinθ是法拉第电磁感应定律的特殊形式。 第四节　　电磁感应 第三十五页，共四十八页。 第五节　自感和自感系数 —、自感现象 实验1如图1—10所示，先合上开关S，调节R的电阻，使同规格的两个灯泡HL1。和HL2的明亮程度相同。调节R使两灯炮正常发光，然后断开开关S。 现象：关上开关的瞬间，跟R串联的HL2。立刻亮起来，跟有铁心的线圈L串联的 HL1逐渐亮起来。 原因：在接通电路瞬间，电路中的电流增大，穿过线圈L的磁通也随着增加。则产生感生电动势阻碍线圈中的电流增大。 实验2如图1—11所示，把灯泡HL和带铁心的电阻较小的线圈L并联在直流电路里。接通电路，灯HL正常发光后，再断开电路。 现象：断电的—瞬间，灯泡突然发出很强的亮光，然后才熄灭。 原因：电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁通很快减少，就会在线圈中产生感应电动势。电源断开了，但线圈L和灯泡HL组成了闭合回路，有感应电流通过，灯泡不会立即熄灭。 图1—10 自感实验电路(接通电源) 图1—11 自感实验电路(断开电源) 第三十六页，共四十八页。 结论 当线圈中的电流发生变化时，线圈本身就产生了感应电动势，这个电动势总是阻碍线圈中电流的变化。 由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。在线圈中产生感应电动势叫做自感电动势。 第五节　自感和自感系数 第三十七页，共四十八页。