人类在对电磁现象的研究中,发现了电磁感应定律、安培定则、左手定则、右手定则。 1、电磁感应定律:由M.法拉第在1831年发现;定律指出: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。 2、安培定则 通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,那么四指的指向就是磁感线的环绕方向;通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。 3、左手定则,判断与安培力有关的定律。 将左手平展,让磁感线穿过手心,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,则四指指向电流所指方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。 4、右手定则:判断导体切割磁感线运动产生感应电流的定律。 右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁感线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向为导线中感应电流(感生电动势)的方向。
麦克斯维电磁感应定律
1)假如一个棒形的导体,在磁场中作绕定点的匀速旋转运动(这个导体是处于电路的一部分,而且定点是其一端,旋转运动所形成的圆与磁感线垂直)那么会不会产生电磁感应?(应该为:会不会产生感应电动势)
答案:会 如果磁场为匀强磁场时可以由E=BLV计算感应电动势,计算中E=BLV中的速度为棒运动的平均速度V平均=wL/2
这时还不能够说有感应电流产生因为题目中没有说明电路是否闭合!
2)如果旋转运动所形成的圆与磁感线斜交,会不会产生电磁感应?(应该为:会不会产生感应电动势)
答案:会 计算中E=BLV中的速度按照1)中的方法处理;而棒切割磁感线的有效长度为L有效=L*SINa 其中a为棒与磁场方向的夹角。
3)如果定点是这根棒形导体的重心,其余条件如1),那么会不会产生电磁感应?
如果棒形导体是均匀的即重心与中心重合,可将其视为两个长度相同的棒形导体转动产生感应电动势,由于两个感应电动势的方向(极性)相反叠加后感应电动势为零。
如果棒形导体是不均匀的即重心与中心重合,可将其视为两个长度不相同的(长度为L1、L2)棒形导体转动产生感应电动势,由于两个感应电动势的方向(极性)相反叠加后感应电动势为E=B(L1-L2)V平均 L1>L2
4)如果定点是这根棒形导体的重心,其余条件如2),那么会不会产生电磁感应?
将 2)、3)的讨论合并即可得出答案
5)条件如1),则当出现感生电流时,按照左手法则,会出现一个阻碍运动方向的力,会与原作用力相平衡,这种说法是否正确?
不妥!因为对于转动的物体应该用力矩来分析其转动规律,当物体静止或匀速转动时,受到的合力矩为零。所以应该说:当出现感生电流时,按照左手法则,会出现一个阻碍运动方向的力,其产生的力矩与原作用力产生的力矩合成代数和为零。即这时棒受到的合力矩为零。