导体在磁场中运动时产生感应电流(感应电流产生的条件)

1.探究

探究1:导体棒(闭合回路的一部分)在磁场中运动是否产生感应电流

导体在磁场中运动时产生感应电流(感应电流产生的条件)(1)

(1)实验现象:导体棒静止或平行于磁感线运动时,无感应电流:导体棒切割磁感线运动时、有感应电流.

(2)结论:当闭合回路中部分导体切割磁感线时,电路中会产生感应电流.

(3)分析:磁场的强弱不变,但部分导体做切割磁感线运动使闭合导体回路包围的磁场面积发生了变化,穿过回路的磁通量变化,有感应电流产生.

【注意】探究1是通过导体棒相对磁场运动改变磁通量的

探究2:磁铁在螺线管中运动是否产生感应电流

导体在磁场中运动时产生感应电流(感应电流产生的条件)(2)

(1)实验现象:当磁铁与线圈相对静止时,线圈中无电流;当磁铁插入线圈或从线圈中拔出时,线圈中有电流.

(2)结论:当磁铁和线圈发生相对运动时,回路中有感应电流;当磁铁和线圈相对静止时,回路中无感应电流.

(3)分析:将磁铁插入或抽出线圈的过程中,线圈中的磁场强弱发生了变化,从而改变了穿过线圈的磁通量,线圈中有感应电流产生

【注意】探究2是通过磁体运动即磁场相对闭合导体回路运动改变磁通量的.

探究3:模仿法拉第的实验

导体在磁场中运动时产生感应电流(感应电流产生的条件)(3)

(1)实验现象:开关闭合或断开时,线圈B中有电流;开关闭合以后,线圈B中无电流;开关闭合后,移动滑动变阻器滑片的过程中,线圈B中有电流.

(2)结论:当线圈A中电流变化时,线圈B中才有电流产生.

(3)分析:将开关闭合或断开瞬间以及保持开关闭合并改变滑动变阻器的滑片位置时,电流表中有电流通过(当使线圈A中的电流变化时,线圈B中的磁场发生了变化,从而改变了穿过线圈B的磁通量).

【注意】探究3是通过改变电流(改变磁场强弱)改变磁通量的.

2.归纳总结

产生感应电流的条件:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流.

划重点

⊙(1)导体回路闭合磁通量变化,是产生感应电流的两个必要条件,缺一不可.

⊙(2)闭合导体回路中磁通量的大小不是产生感应电流的条件,感应电流是否产生与的大小无关,只取决于的变化,即与△Φ有关.

3.感应电流有无的判断

判断电路中是否产生感应电流,关键要分析穿过闭合导体回路的磁通量是否发生变化、分析磁通量是否发生变化就必须要弄清楚相关磁场的磁感线分布情况,而对于立体图,往往还需将立体图转换为平面图,如俯视图、侧视图等、思路如下.

导体在磁场中运动时产生感应电流(感应电流产生的条件)(4)

感应电流产生的必要条件是穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,所以判断感应电流有无时:

(1)明确导体回路是否闭合.

(2)判断穿过回路的磁通量是否发生变化.

【切割磁感线】直升机螺旋桨叶片切割地磁场的磁感线,螺旋桨叶片上产生感应电动势,但不产生感应电流.

【对电磁感应的理解】

导体在磁场中运动时产生感应电流(感应电流产生的条件)(5)

法拉第试图用恒定电流产生的磁场来观察在某个电路中是否产生电流,多次失败后,法拉第终于发现了“磁生电”现象:把两个线圈绕在同一个铁环上,一个线圈接到电源上,另一个线圈接入“电流表”,在给一个线圈通电或断电的瞬间,另一个线圈中出现了电流.

(1)电磁感应的实质是其他形式的能转化为电能的过程.

(2)电磁感应不是稳态效应,而是动态效应.

(3)图中有两个独立回路,线圈A和开关、电源、滑动变阻器组成一个独立回路,线圈A相当于一个电磁铁;线圈B和灵敏电流计构成独立回路,线圈B相当于这个回路的电源.

(4)A、B均为轻质铝环,A环闭合,B环断开,当用磁铁的任一极靠近A环时,A环远离磁铁;当用磁铁的任一极靠近B环时,B环静止不动.

导体在磁场中运动时产生感应电流(感应电流产生的条件)(6)

(5)探究2和探究3的共同点是线圈中的磁场强弱发生变化,闭合电路中产生感应电流.

(5)可以将产生感应电流的条件描述为“不论用什么方法,只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流”.

(6)如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化,那么无论有多大,也不会产生感应电流.

例题:如图,在“探究感应电流产生的条件”实验中,闭合开关后,不能使灵敏电流计指针偏转的措施是().

导体在磁场中运动时产生感应电流(感应电流产生的条件)(7)

A.把原线圈从副线圈中拔出

B.断开开关

C.保持电路中的电流恒定

D.改变滑动变阻器的阻值

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