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感应电流

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感应电流范文第1篇

【关键词】地磁感应 电网 稳定运行

一、前言

建电网安全稳定运行是保证电力工程质量优劣的首要前提,电力工程质量的优劣不仅关系到企业的生存发展,而且关系到国家和人民群众的生命财产安全,所以一定要加强应对地磁感应电流对电网安全稳定运行影响的措施。

二、电磁感应现象的概述

电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。

若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,单位Wb,Δt为发生变化所用时间,单位为ε为产生的感应电动势,单位为V。因磁通量变化产生感应电动势的现象,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应。这种现象叫电磁感应现象。产生的电流称为感应电流。闭合线圈面积不变,改变磁场强度,磁通量也会改变,也会发生电磁感应现象。所以准确的定义如下:当穿过闭合电路的磁通量变化时电路中就有感应电流产生,这种利用磁场而产生的电流的现象叫感应电动势。

感应电动势的产生的条件是:穿过电路ΔΦ,无论电路闭合是否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势的产生。楞次定律是判断感应电流方向的。感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流磁通量的变化。首先明确闭合回路原磁场的方向。穿过闭合电路的ΔΦ是增加还是减小。由楞次定律是判断出感应电流的方向。或者也可以用右手定则判断出感应电流的方向。楞次定律中的阻碍是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量。当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。即“增反减同”。阻碍导体的相对运动“来拒去留”。磁通量增加,线圈面积缩小,磁通量减小,线圈面积“扩招”。阻碍线圈自身电流变化自感现象。感应电流的方向的判断,可利用右手定则判断感应电流闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时感应电流方向。我们经常遇到切割的几种情况:①导体平动切割磁感线。②导体转动切割磁感线。③导体不动,磁场运动,等效的磁场不动,导体反向运动切割磁感线。

若导体不动,回路中磁通量的变化,应该用楞次定律是判断出感应电流的方向而不要用右手定则判断感应电流。若是回路中一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流。用右手定则判断较为简单。用楞次定律是判断也可以,但较麻烦。从研究对象上说,楞次定律研究的是整个回路,右手定则研究的是闭合电路的一部分导体,即一段导体做切割磁感线运动。从使用范围上说,楞次定律可以用于磁通量的变化引起的感应电流的各种情况。包括一部分导体切割磁感线运动的情况,右手定则只是由于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况。因此,右手定则是楞次定律的一种特殊情况。

三、地磁感应电流对电网设备的影响

1、对变压器

由于GIC的变化频率为0.001~0.1Hz,这种准直流性质的GIC进入变压器之后,与变压器的励磁电流相叠加,合成的励磁电流波形呈正负半波极不对称的形状,将导致变压器直流偏磁饱和。变压器偏磁饱和的主要危害表现在以下几方面:变压器励磁电流在饱和的半周很大,导致变压器铁心磁滞伸缩增加,噪声增大,以及变压器局部过热、绝缘老化和损耗增大。变压器饱和将向系统注入大量富含偶次和奇次的谐波,谐波电流会造成补偿电容器过负荷,并且可能导致继电保护的误动作。变压器从系统中吸收的感性无功功率急剧增大。系统的无功需求急剧变化,将可能导致整个系统的电压波动、系统解列,甚至电压崩溃。

2、对发电机

一般来说,GIC对发电机的影响相对较小。但当系统中流有GIC时,系统电压不平衡及其波形畸变可能对发电机造成危害,以及正、负序谐波电流流入发电机后,可能造成发电机过热、噪声增大和机械振动。对发电机的负序保护而言,是针对电网基波不平衡电流而设计的。因此,它不能正确地保护发电机免受GIC引起的正序和负序谐波电流所造成的侵害。

3、对继电保护

近年来,大多数电网已将电磁继电保护装置更换为数字(电子式)继电器。电磁继电器是通过检测电流有效值实现保护,而数字继电器则以检测电流的幅值为依据。因此,数字继电器对电流波形畸变(或谐波)很敏感。

研究表明,在变压器偏磁饱和谐波的情况下,数字继电器动作的正确性比电磁继电器低20%~30%。保护误动将造成输电线路、变压器或补偿电容器等退出运行,可能导致系统负荷转移或无功缺额增大,进而引发更严重的事故。

4、对SVC装置

静止无功补偿装置(SVC)对保证电网安全运行意义重大,但变压器半波饱和产生的2次谐波对SVC的影响很大。在强地磁暴期间产生的负序性质的2次谐波电流,将使晶闸管控制电抗器(TCR)装置的工作点发生偏移。TCR工作点平衡控制是为了滤除流过装置的直流电流而设计的,并不能减少电网电压波形的畸变程度。当装置因存在2次谐波电流而发生谐振时,TCR平衡控制减少了装置直流电流,同时将增大系统电压的畸变程度。

我国江苏阳-淮输电系统自2001年3月投运以来,系统中的上河变电站主变多次发现持续达1~2h的噪声异常现象,变电站750MVA变压器为日本三菱公司制造,经中日双方共同对录制的噪声分析认为,是GIC导致的变压器直流偏磁所致。近年来,与南方电网长距离输电系统相关的广东岭奥核电站,也多次检测到过变压器中性点的GIC和变压器发现过遭受磁暴侵袭的事件。因此,GIC是长距离输电系统值得关注和研究的问题。

四、应对地磁感应电流对电网安全稳定运行影响的措施

1、GIC的补偿和消除方法

电力系统中的GIC通过长距离三相输电线、电力变压器的中点接地线和电力变压器一侧的三相绕组形成闭合回路。可通过电流传感器测量各相电流,并经傅氏级数分析,得到的直流分量即为线路中的GIC。

2、补偿、削弱和消除GIC方法的探讨

(一)、补偿GIC方法

外加直流电源补偿GIC方法要求外加的直流电源可以调节,使每相补偿绕组中的补偿电流能补偿GIC产生的磁势。这是一种有源的GIC补偿方法。自激补偿GIC方法不需外加直流电源,其补偿电流随着GIC的变化自行调节,但要求每相补偿绕组的匝数为GIC侧相绕组匝数的1/3。

3、削弱GIC方法

串电阻的GIC削弱方法。这种方法是把非线性电阻或线性电阻设备串入电力变压器中点与地之间,根据GIC的大小,通过对非线性或线性电阻的调节,保证电力变压器中线GIC数值在规定的范围内。这属于无源的GIC削弱方法。

五、结束语

从实践出发对当前地磁感应电流对电网安全稳定运行的影的相关知识,进行了粗略的分析和研究。综上分析,应对工作的主要任务是运用科学的方法,促进工作的开展。

参考文献

[1]蒯狄正,刘成民,万达.直流偏磁对变压器影响的研究[J].江苏电机工程,2013

感应电流范文第2篇

1.知道什么是电磁感应现象,掌握产生感应电流的条件

2.知道在电磁感应现象中能量守恒定律依然适用

3.掌握楞次定律的几种表述,能熟练应用楞次定律来判断感应电流的方向

一.感应电流的产生条件

1.电磁感应:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应;产生的电流叫感应电流。

2.产生条件:不管是闭合回路的一部分导体做切割磁感线的运动,还是闭合回路中的磁场发生变化,穿过闭合回路的磁感线条数都发生变化,回路中就有感应电流产生—闭合回路中的磁通量发生变化

磁通量Φ增加,感应电流的磁场方向与原磁场相反

磁通量Φ减少,感应电流的磁场方向与原磁场相同

二.判断感应电流方向的原则

1.右手定则:当导体在磁场中切割磁感线的运动时,其产生的感应电流的方向可用右手定则判定。

伸出右手,磁感线垂直穿过掌心,大拇指指向为导体的运动方向,四指指向为感应电流的方向

2.楞次定律:感应电流的方向总阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化

例:如图所示,矩形线圈abcd在匀强磁场中向左运动(未出磁场),问有无感应电流?

分析:(1)磁通量不变,所以无感应电流

(2)ab、cd同时切割磁感线,由右手定则,电流方向分别由ab、由dc,切割效果抵消,无感应电流。

注意:用两种正确的观点分析同一事物,结论应该是一致的,除非分析过程有错。

严格地讲,对于任一个电磁感应现象,这两个原则都适用,且能判断出一致的结果。但却不一定都很方便,例如:右手定则对直导线在磁场中运动这一过程就比较方便。大家在应用时对这两种方法都要达到熟练,且从中摸索简单适用的方法。

3.步骤

(1)先判断原磁场的方向

(2)判断闭合回路的磁通量的变化情况

(3)判断感应磁场的方向

(4)由感应磁场方向判断感应电流的方向

三.楞次定律的理解和应用

楞次定律的主要内容是研究引起感应电流的磁场即原磁场和感应电流的磁场二者之间的关系

1.当闭合电路所围面积的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当闭合电路的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同

例1.两平行长直导线都通以相同电流,线圈abcd与导线共面,当它从左到右在两导线之间移动时,其感应电流的方向是?

分析:线圈所在空间内的磁场分布如图,当线圈从左往右运动时,穿过它的磁通量先减小,原磁场方向为垂直纸面向里,所以感应磁场方向为垂直纸面向里,由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向;

后来磁通量又逐渐增大,原磁场方向为垂直纸面向外,所以感应磁场方向为垂直纸面向里,由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向。

综上,线圈中感应电流的方向始终为顺时针方向

2、感应电流的方向总阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化

注意:阻碍、变化

(1)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场

(2)原磁场增强,则“我”不让你增强;“我”要削弱你,所以“我”的磁场与你相反

(3)原磁场减弱,则“我”不让你减弱;“我”要增强你,所以“我”的磁场与你相同

例2、如图所示,闭合圆线圈处于匀强磁场B中,当磁场的磁感应强度突然由B增至2B时,问线圈中感应电流的方向。

解:根据楞次定律,当B突然增至2B时,穿过圆线圈的磁通量增加,所以感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反,因此,感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的,根据右手螺旋定则,感应电流的方向是逆时针的。

分析:由于磁场增强,磁通量增大,“我”不让你增大,那么“我”产生的磁场方向就与你相反,相当于抵销你增加的部分,但不能完全把增加的部分抵销掉。如此题中,由于磁场增强,增加了三条磁感线,那么感应电流的磁场要抵销这个增加,能抵销三条吗?不能。只能是“礼轻情义重”

3.当原磁场和闭合回路之间发生相对运动时,感应电流的磁场总要阻碍它们之间的相对运动。

例3.如图所示,一个闭合的轻质圆环,穿在一根光滑的水平绝缘杆上,当条形磁铁的N极自右向左向圆环中插去时,圆环将如何运动?

解:(方法1)根据楞次定律的最原始表述,原磁场穿过圆环的磁力线方向是向左的,磁铁向左运动,穿过圆环的磁通量增加,所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,即圆环中心轴线的感应电流的磁场是向右的,根据右手螺旋定则,感应电流的方向在圆环前半圈是向下的。再根据左手定则判断带电圆环在磁场中受到的安培力方向应该是向左的,所以圆环向左运动。

(方法2)根据相对运动中的楞次定律,原磁场与圆环之间有相对运动时,感应电流的磁场要阻碍这种相对运动。所以当原磁场相对圆环向左运动时,为削弱这种影响,圆环也必须向左运动。

可见,抓住楞次定律的本质,加以灵活运用,会大大简化问题的分析过程。

另外,对这道题,还要注意一个问题:就是圆环向左运动的速度一定比磁铁的运动速度小,这就是只能“阻碍”,而不能“阻止”,也就是“有其心而力不足”。

例4.如图所示,闭合线框ABCD和abcd可分别绕轴线OO’转动。当abcd绕OO''轴逆时针转动时(俯视图),问ABCD如何转动?

解:由图可见,原磁场是具有电源的线框abcd,原磁场相对闭合回路ABCD逆时针转动,穿过ABCD的磁通量要发生变化,因此ABCD中有感应电流产生。根据相对运动中的楞次定律,感应电流的磁场应阻碍这种相对运动,所以,ABCD应随着逆时针转动,以削弱原磁场逆时针转动带来的影响。但ABCD转动的角速度应小于原磁场abcd转动的角速度。

这道题也可以用常规方法解决,即先判断感应电流的方向,再研究ABCD各个边在磁场中的受力情况,得出的结论和上述方法必然是一致的,但判断过程要繁杂得多。

4.楞次定律并不是一个孤立的定律,它实际上是自然界中最普遍的能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。

例5.如图所示,匀强磁场B中,放置一水平光滑金属框架abcd,有一根金属棒ef与导轨接触良好,在外力F的作用下匀速向右运动,分析此过程中能量转化的情况。

解:(1)根据楞次定律,ef向右运动,穿过闭合回路的磁通量增加,所以感应电流的磁场方向应垂直纸面向外,再根据右手螺旋定则,ef棒上感应电流的方向应由fe。

(2)再利用左手定则判断ef在磁场中受到的安培力的方向应该是与外力F相反,即是水平向左的。正是因为安培力与外力方向相反,金属棒才有可能做匀速运动。其实,(1)和(2)两条的分析可合并为一条,即,直接使用相对运动中的楞次定律,金属棒相对原磁场向右运动,为阻碍这种运动带来的影响,金属棒必将受到一个向左的力,这就是原磁场对感应电流作用的安培力。

(3)在ef棒的运动过程中,动能保持不变,根据动能定理,ΣW=ΔEK=0,外力做正功,消耗外界能量,完全用来克服安培力做功,转化成闭合回路中的电能,之后再通过感应电流做功,转化成内能。即,外界消耗了多少能量,电路中就有多少内能产生。完全符合能量守恒定律。

(4)如果楞次定律不成立,那么ef棒中的感应电流的方向就由ef,受到的安培力的方向就是向右的,在这种情况下,即使没有外力F,ef棒也能在安培力的作用下向右加速运动,可见,根本不需消耗任何外界能量,ef的动能和内能就越来越多,这显然是违背能量守恒定律的。因此,楞次定律从本质上体现了能量守恒。

例6、如图所示,让磁铁匀速插入线圈,试分析其中的能量转化情况。

分析:

(1)根据楞次定律,线圈中的感应电流所激发的磁场向左,相当于一个N极向左的条形磁铁

(2)同性相斥,异性相吸,条形磁铁必受一向左的斥力

(3)磁铁匀速插入,ΣW=0。即必须有外力克服此斥力做功(外力:包括重力或其他力)

(4)又因为感应电流通过线圈要产生焦耳热,也是外力做功转化而来的,所以符合能量守恒定律

(5)如果楞次定律不成立,则感应电流的磁场N极向右,会和线圈相吸引,那么不需要外力做功,条形磁铁也会加速向线圈运动同时感应电流又在线圈中产生焦耳热。即:没有任何外力做功的情况下,磁铁的动能越来越大,产生的热量越来越多,这显然是不可能的。

反馈练习:

1、如图所示,在条形磁铁外面套着一圆环,当圆环由磁铁N极向下平移到磁铁S极的过程中,穿过圆环的磁通量变化的情况是:( )

A.逐渐增加

B.逐渐减少

C.先逐渐增加,后逐渐减少

D.先逐渐减少,后逐渐增大

2、关于感应电流的方向,以下说法中正确的是:( )

A.感应电流的方向总是与原电流的方向相反

B.感应电流的方向总是与原电流的方向相同

C.感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化

D.感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反

3.如图所示,长直导线MN的右侧有一矩形线框,它们在同一平面内,欲使矩形线框产生感应电流,可采取的方法是:( )

A、线框向上平动

B.线框向下平动

C.线框以MN为轴转动  D、逐渐增加或减少MN中的电流强度

4.如图所示,在条形磁铁S极附近,有一水平放置的闭合线圈abcd,现将它由位置I经位置II平移至位置III,则线圈中感应电流的方向:( )

A、始终沿abcd方向

B.始终沿adcb方向

C.先沿abcd方向,后沿adcb方向

D.先沿adcb方向,后沿abcd方向

5.如图所示,条形磁铁沿竖直方向放置,在垂直于磁铁的水平面内套一金属圆环,将圆环面积拉大,则:( )

A.环内磁通量变大,金属环内的感应电流沿俯视顺时针方向

B.环内磁通量变小,金属环内的感应电流沿俯视顺时针方向

C.环内磁通量变大,金属环内的感应电流沿俯视逆时针方向

D.环内磁通量变小,金属环内的感应电流沿俯视逆时针方向

6.如图所示,两个金属圆环在最低点处切断并分别焊在一起。整个装置处在垂直纸面向里的匀强磁场中,当磁场均匀增加时:( )

A.内环有逆时针方向的感应电流

B.内环有顺时针方向的感应电流

C.外环有逆时针方向的感应电流

D.内、外环都没有感应电流

7.如图所示,长直导线所在平面内有一矩形线圈,则:( )

A.导线中通以向上逐渐减弱的电流时线框内感应电流如图并向左运动

B.导线中通以向下逐渐减弱的电流时线框内感应电流如图并向右运动

C.导线中通以向上逐渐增强的电流时线框内感应电流如图并向左运动

D.导线中通以向下逐渐减弱的电流时线框内感应电流与图反向并向右运动

8.如图所示。光滑水平面上放一金属圆环,圆环旁固定一竖直导线,二者处于同一平面内,则:( )

A、先将圆环固定,通以如图所示的电流后放开,它将向右运动

B.先将圆环固定,通以如图所示的电流后放开,它将向左运动

C.突然在导线内通以向上的电流,则圆环内感应电流如图所示,并向左运动

D.突然在导线内通以向上的电流,则圆环内感应电流与图示方向相反,并向右运动

9.如图所示,两个闭合的轻质铝环,穿在一根光滑的绝缘杆上,当条形磁铁的N极自右向左插入圆环中时,两铝环的运动是:( )

A、同时向右运动,两环间距逐渐增大

B.同时向右运动,两环间距逐渐缩小

C.同时向左运动,两环间距逐渐增大

D.同时向左运动,两环间距逐渐缩小

10.如图所示,在通电螺线管外部左侧和内部靠近右侧处,各吊一个轻质闭合金属环a和b,a、b的环面均与螺线管的轴线垂直。现将变阻器R的滑片P向左移动,则a、b环将:( )

A,a环左摆,b环右摆  B.a环右摆,b环左摆

C.a环左摆,b环不动  D.a环右摆,b环右摆

11.如图所示,在水平的平行光滑金属导轨上放两根金属棒,当磁铁竖直向下穿向两根金属棒的中央时:( )

A.两金属棒向中间靠拢  B.两金属棒向两边分开

C.两金属棒将不动

D、两棒的运动情况与磁极的性质有关

12.如图所示,螺旋形线圈M置于铜圆环A的轴线上,当螺旋形线圈中通过的电流I强度减小时,下列说法正确的是:( )

A.铜圆环有缩小的趋势

B.铜圆环有扩张的趋势

C.螺旋形线圈有缩短的趋势  D.螺旋形线圈有伸长的趋势

感应电流范文第3篇

本节课的主要任务是引导学生通过实验方法,经历探究过程解决“感应电流的方向与什么因素有关”、“有什么关系”两大问题,并总结出感应电流的方向所遵循的一般规律――楞次定律,物理本是一门生动形象的课程,应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考.通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神.探究既是学生获取物理知识的重要方法,是学生学习和掌握新知识的重要途径,同时也是学生学习的重要内容,探究能力是物理课程的培养目标之一.学生通过经历与科学工作者进行科学探究的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的研究方法,领悟科学的思想,提高科学素养.在楞次定律教学过程中,创造条件让学生经历科学探究过程,引导学生 “发现”这一规律,在探索的过程中培养学生的观察实验、动手实践操作能力、逻辑思维能力和创新思维能力.

本课利用“引导探究”式教学法,课堂教学设计是这样的:创设一个问题情景学生讨论、猜想设计实验探 索实验(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)分析实验现象得出楞次定律课堂讲练课堂练习.本课教学中主要让学生动脑、动手、动口,引导他们自己得出楞次定律.这样处理不仅重视知识的获得,而且更重视学生获取知识的过程及方法,更加突出了学生的学习主动性,学生学得主动,学得积极.学生活动约占课时的12,课堂气氛比较活跃,真正体现了“教为主导,学为主体”的思想,发展了学生的思维能力、创造能力.“引导探究”式教学法,注重学生的独立钻研,着眼于创造性思维的培养,充分发挥学生的主动性.通过发现问题――分析问题(提出假设)――创造性地解决问题等步骤去掌握知识,培养创新精神和实践能力.该教学法改变了传统课堂教学中由教师单向传递信息的做法,建立了师生之间、同学之间思维信息多边交流的新型关系.1 运用探究式教学方法,引导学生得出楞次定律的内容1.1 指出问题――如何能知道感应电流的方向(学生讨论)

学生一定说用右手定则就可知道,事实是用右手定则可以很容易给出金属棒ab在的金属框架上作切割磁感线运动时感应电流的方向.

这时提出第二个问题,引导学生回顾产生感应电流的条件是什么?难道只有上面这种情况才有感应电流产生吗?显然不是.引导学生看桌上的实验器材,每两个学生桌上有实验器材:电流计、线圈、不同颜色的导线、条形磁铁.用它们能否产生感应电流.学生是可以设计出如图1所示的实验的,这样既复习了电磁感应现象产生的条件,也让学生亲眼看到利用磁场确实产生了感应电流,进一步巩固了前面所学的知识,而且引导学生看到磁体进出线圈时,电流计指针偏转方向不同,说明磁体进出线圈时产生电流方向相反,接着教师就提出这种情况下感应电流的方向如何判断呢?很显然右手定则无法判断这种情况下感应电流的方向.这时就可引出楞次定律的课题,激发学生学习兴趣,从而指出学好楞次定律的重要性和必要性.1.2 分组实验,探索研究――观察感应电流方向(可由电流计指针偏转方向知道)与磁通量变化(增大或减少)有什么关系

在此环节中,学生以两个人为一个小组,像科学家那样兴趣盎然地开始按拟定的方案实验,边做边想边记.教师巡视,注意他们设计是否合理,仪器使用是否得当,数据记录是否正确,做个别辅导.

学生在教师的指导下,自觉、主动地和教师、教材、同学、教具相互作用,进行信息交流,自我调节,形成了一种和谐亲密、积极参与的教学气氛,一个思维活跃、鼓励创新的环境.学生的思维在开放、发散中涨落,在求异、探索中又趋于有序;这培养了学生独立操作能力,发展了学生的思维能力、创造能力.1.3 综合分析,得出结论――引导学生得出楞次定律的内容

学生根据自己的实验结果,列表比较分析、归纳结论,以组为单位,推举代表发言.引导学生得出磁通量增加,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反,磁通量减小,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同.2 楞次定律的理解和应用

“楞次定律”的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.如何帮助学生正确理解和运用楞次定律,首先要帮助学生理解清楚下面几点:这几个方面也适用“引导探究”式教学法,提出问题(问题1:你所知道的磁通量变化有那些情况,举例说明;问题2:如何理解楞次定律中“阻碍”这个题的含义;问题3:怎么更好地运用 “楞次定律”判断感应电流方向)――学生讨论、学生发言――教师归纳总结.2.1 磁通量Φ的变化

磁通量的定义是:穿过某一面积的磁感线的条数,叫做穿过这个面积的磁通量,用符号Φ表示.磁通量的大小等于磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积,即Φ=BS.所以磁通量Φ与磁场的磁感应强度B和通过磁场并垂直磁场方向的线圈面积S的大小有关,只要它们的乘积发生改变就说明磁通量发生了变化,变化不是增大就是减小,所以判断磁通量的变化就从这两方面去思考.

(1)磁场的磁感应强度B不变,改变的是通过磁场并垂直磁场方向的线圈面积S

常见的几种情况例如:①匀强磁场中闭合回路的一部分导体切割磁感线运动的情况,如图2所示,S的变化就是磁通量Φ的变化;②方形区域内为匀强磁场,在矩形线圈从左到右穿过磁场的整个过程中,如图3所示, S的变化是S变大――S不变――S变小的过程,磁通量Φ的变化同样是Φ变大――Φ不变――Φ变小的过程;③一个线圈在匀强磁场中绕轴转动的情况,有的情况下Φ不变,有的情况下Φ变大,有的情况下Φ变小,上课时教师可借助教室天花板和地板类比磁体的磁极,假设它们一个是磁体的N极一个是磁体的S极,那么教室空间就有匀强磁场存在,然后借助课本类比线圈,不同情况就会得到不同结果,想象穿过课本类比线圈中磁感线条数的变化就可知磁通量的变化,学生直观好想象,理解非常清楚.

(2)通过磁场并垂直磁场方向的线圈面积S不变,改变的是磁场的磁感应强度B

常见的几种情况例如:①通电直导线周围运动的闭合线圈,因通电直导线周围的磁感应强度B既与通电导线中电流大小和方向有关,也与跟导线的相对位置有关,总的来说,电流越大,导线周围的磁场的磁感应强度B越大,反之亦反;离导线距离越近磁感应强度B越大,越远越小.所以这种情况下通电导线电流的变化和线圈不同的运动情况,就决定了磁通量Φ的变化.如图4所示,若电流不变,线圈上下运动,则磁通量Φ不变化,若线圈向右远离通电导线,则磁通量Φ变小,若线圈向左靠近但不越过通电导线,则磁通量Φ变大,若线圈越过通电导线,因通电导线两边磁场方向相反,可分线圈相对通电导线的位置偏左,正中,偏右来分析,这是一种情况但在本节课可暂不分析,若导线中电流变化、线圈位置不变则磁通量Φ的变化规律和电流变化规律一致,若两者都变化则本节课暂不分析.②如图5所示,当下边线圈中电流变大时(开关关闭瞬间或滑线变阻器触头向右滑动减小电阻时)abcd线圈中磁场的磁感应强度变大,磁通量Φ变大,当下边线圈中电流变小时(开关打开瞬间或滑线变阻器触头向左滑动增大电阻时)abcd线圈中磁场的磁感应强度变小,磁通量Φ变小,③如图6所示,两种情况下当磁体向上运动时,线圈中磁场变弱,磁感应强度B变小,磁通量Φ变小;当磁体向下运动时,线圈中磁场变强,磁感应强度B变大,磁通量Φ变大.

(3)通过并垂直磁场方向的线圈面积S变化,磁场的磁感应强度B也发生变化,它们的乘积有可能增大,也可能减小,也有可能不变,这种情况的磁通量判断有点复杂,可暂不考虑.以上通过引导学生分析6种常见情况下的磁通量变化,可以帮助学生进一步理解电磁感应现象,理解磁通量的概念,磁通量的变化,安培定则的运用等重要概念,为帮助理解和运用楞次定律打下良好的基础.2.2 对“阻碍”二字的理解

要正确全面地理解“楞次定律”必须从“阻碍”二字上下功夫,这里起阻碍作用的是“感应电流的磁场”,它阻碍“原磁通量的变化”,不是阻碍原磁场,也不是阻碍原磁通量.不能认为“感应电流的磁场必然与原磁场方向相反”或“感应电流的方向必然和原来电流的流向相反”.所以“楞次定律”可理解为:当穿过闭合回路的磁通量增加时,相应感应电流(“增加的磁通量”所感应的电流)的磁场方向总是与原磁场方向相反;当穿过闭合回路的磁通量减小时,相应感应电流(“减小的磁通量”所感应的电流)的磁场方向总是与原磁场方向相同.另外“阻碍”不能理解为“阻止”,应认识到,原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通量仍然要发生变化,阻止不了,而感应电流的磁场只是起阻碍作用而已.感应电流的磁场的存在只是削弱了穿过电路的总磁通量变化的快慢,而不会改变原磁场的变化特征和方向.例如:当增大感应电流的磁场时,原磁场也将在原方向上一直增大,只是增大得比没有感应电流的磁场时慢一点而已.如果磁通量变化被阻止,则感应电流就不会继续产生.无感应电流,就更谈不上“阻止”了.2.3 运用“楞次定律”判断感应电流方向的步骤

(1)确定原磁场的方向;

(2)判断原磁场线圈中磁通量的变化情况(增加或减少);

(3)运用“楞次定律”确定感应电流的磁场方向,依“增反减同”确定;即磁通量增加,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反,磁通量减小,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同.

(4)利用安培定则确定感应电流的方向.

前面在学生发言的基础上归纳总结了几种常见情况下的磁通量Φ的变化,这时可引导学生运用“楞次定律”判断各种情况下的感应电流方向,教师引导,可让学生练习,也可让学生讲解.3 引导学生从能量转化的角度进一步理解“楞次定律”

“楞次定律”是能量转化和守恒定律在电磁运动中的体现,符合能量守恒定律,感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,因此,为了维持原磁场磁通量的变化,就必须有动力作用,这种动力克服感应电流的磁场的阻碍作用做功,将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以“楞次定律”中的阻碍过程,实质上就是能量转化的过程.

楞次定律可以有不同的表述方式,但各种表述的实质相同,楞次定律的实质是:产生感应电流的过程必须遵守能量守恒定律.下面分别就三种情况进行说明:

(1)如果感应电流在回路中产生的磁通量加强引起感应电流的原磁通变化,那么,一经出现感应电流,引起感应电流的磁通变化将得到加强,于是感应电流进一步增加,磁通变化也进一步加强……感应电流在如此循环过程中不断增加直至无限.这样,便可从最初磁通微小的变化中(并在这种变化停止以后)得到无限大的感应电流,这显然是违反能量守恒定律的.楞次定律指出这是不可能的,感应电流的磁通必须反抗引起它的磁通变化,感应电流具有的以及消耗的能量,必须从引起磁通变化的外界获取.要在回路中维持一定的感应电流,外界必须消耗一定的能量.如果磁通的变化是由外磁场的变化引起的,那么,要抵消从无到有地建立感应电流的过程中感应电流在回路中的磁通,以保持回路中有一定的磁通变化率,产生外磁场的电流就必须不断增加与之相应的能量,这只能从外界不断地补充.

(2)如果由组成回路的导体作切割磁感线运动而产生的感应电流在磁场中受的力(安培力)的方向与运动方向相同,那么,感应电流受到的磁场力就会加快导体切割磁感线的运动,从而又增大感应电流.如此循环,导体的运动将不断加速,动能不断增大,电流的能量和在电路中损耗的焦耳热都不断增大,却不需外界做功,这显然是违背能量守恒定律的.楞次定律指出这是不可能的,感应电流受到的安培力必须阻碍导体的运动,因此要维持导体以一定速度作切割磁感线运动,在回路中产生一定的感应电流,外界必然反抗作用于感应电流的安培力做功.

(3)如果发电机转子绕组上的感应电流的方向,与作同样转动的电动机转子绕组上的电流方向相同,那么发电机转子绕组一经转动,产生的感应电流立即成了电动机电流,绕组将加速转动,结果感应电流进一步加强,转动进一步加速.如此循环,这个机器既是发电机,可输出越来越大的电能,又是电动机,可以对外做功,而不花任何代价(除使转子最初的一动而外),这显然是破坏能量守恒定律的永动机.楞次定律指出这是不可能的,发电机转子上的感应电流的方向应与转子作同样运动的电机电流的方向相反.

综上所述,楞次定律的任何表述,都是与能量守恒定律相一致的.概括各种表述“感应电流的效果总是反抗产生感应电流的原因”,其实质就是产生感应电流的过程必须遵守能量守恒定律.4 引导学生比较运用“楞次定律”和“右手定则”判断感应电流方向的区别

感应电流范文第4篇

《楞次定律——感应电流的方向》位于人教版选修模块3-2第四章第三节。它是在第二节探究感应电流产生条件的基础上,进一步探究感应电流方向的问题。楞次定律是电磁学的重要规律,也是分析和解决电磁学问题的理论基础,因此它是本章的重点,也是物理学的重点。学生在此之前已经比较全面的掌握了电场、磁场,并对电磁感应现象有了初步的认识,应该说学习楞次定律是顺理成章的事情。但本节知识涉及的因素比较多,规律也比较隐蔽,学生对楞次定律的探究和理解,都存在一定的难度。因此本节课以问题为主线,通过动手实验、观察分析,辅助以多媒体进行教学。

2.教学目标

(1)通过探究实验,归纳总结出楞次定律的内容。

(2)理解楞次定律中阻碍的含义。

(3)通过分析实验结果,提高总结概括的能力。

(4)亲身体验运用实验、比较及科学假说等研究问题的方法,感受科学家对规律的研究过程,学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度和坚持真理、勇于探索的科学精神。

3.教学重难点

重点:通过探究、分析,得出判断感应电流的方向的规律—楞次定律。

难点:设计实验和对实验现象的分析、推理和概括,以及对感应电流磁场这个“中介” 的引入。

4.器材准备

铝盘、灵敏电流计、强磁体、磁铁、线圈、塑料小车。

5.教学流程

环节一:旧知链接多媒体展示问题

(1)环形电流的磁场可以用安培定则表示:让右手弯曲的四指与__________的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是________________。通电螺线管是由许多匝环形电流串联而成的,通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系,也可用安培定则来判定.通电螺线管内部磁感线方向是·

(2)如图,已知通电螺线管的磁场方向,电流方向如何?

(3)感应电流的产生条件是

磁通量的变化包括_____________。

设计意图:复习旧知,为学习新知识热身。

环节二:魔术表演,引入新课

首先表演魔术——神奇的魔法棒和会跳舞的铝盘,引入问题。这是普通的铝盘,注意观察。

问题1:铝盘为什么会随着魔法棒的起舞?

验证学生猜想教师揭开魔法棒的神秘面纱,并用银币验证是不是磁铁。

问题2:磁铁是铁磁性物质,不吸引铝,为什么在魔术中铝盘会随着磁铁的快速运动而随之运动呢,受到魔力一样?

验证学生猜想,连接铝盘和灵敏电流计,在快速移动强磁铁时,学生会观察到灵敏电流计的指针左右偏转。

从实验现象可以得出,不仅产生了感应电流,感应电流的大小和方向都发生了变化。

问题3:感应电流的方向遵从什么样的规律?

实验: 把线圈、两个并联反向发光二极管连接,当磁铁快速插入和拔出时,二极管交替发光。

问题4:两个二极管交替发光说明感应电流的方向怎样了?

问题5:什么原因导致感应电流方向改变了?

实验结论:感应电流方向与磁通量的变化有关。

颠倒磁极重复实验,认真观察两个二极管发光的顺序。

实验结论:感应电流的方向与原磁场的方向也有关系。

问题6:感应电流周围存在磁场吗?这个磁场的方向该怎么怎么判断呢?

请同学们接着观察我们的实验,在磁铁快速向上提起时,铝盘随之向上跳起,如果我们已知磁铁的N极和S极,能否根据初中学过的同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥来判断感应电流磁场的方向呢?

在我们知道了感应电流的磁场时,能不能确定感应电流的方向呢?如果可以,根据的哪个定则?

改装实验:把线圈和塑料小车捆绑在一起,插入和拔出磁铁时,小车会移动,通过小车移动方向和磁铁的原磁场方向可以判断感应电流的磁场方向,从而判断处感应电流的方向。

设计意图:通过魔术表演激发学习兴趣,通过分析现象引导学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。继而再通过环环相扣的问题,将本节课的重点从探究感应电流与原磁场的方向转化为探究感应电流的磁场方向与原磁场方向的问题。

环节三:新课教学、分组实验、探索定律

实验目的:探究感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系

实验器材:磁铁、线圈、塑料小车

实验原理:

实验步骤:

实验表格:

设计意图:通过自己设计实验,自己制定实验步骤,自己绘制实验表格,再以小组合作动手做实验,探究多个线索之间的关系。通过车载线圈的运动情况,可以直观判断出车载线圈的受力情况,通过同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,判断出感应电流产生的磁场方向,降低探究实验的难度,从而较好的突破重难点。

环节四:总结规律,深化理解

多媒体展示问题

(1)从相对运动看,当磁铁靠近线圈时,线圈——磁铁,从而—— 磁铁的靠近,当磁铁远离线圈时,线圈——磁铁,从而——磁铁的远离。简言之: ————。

(2)从磁通量的变化来看,当磁通量增加时,感应电流磁场方向与原磁场方向——,从而——磁通量增加;反之,当磁通量减少时,感应电流磁场方向与原磁场方向——,又——磁通量减少。表现形式是——,本质是感应电流的磁场总要——磁通量的变化。

(3)请同学们观察在表格中添加线圈的绕制方向、感应电流的方向一栏,并根据线圈的绕制方向和安培定则把实验中感应电流的方向判断出来。

设计意图:通过分析实验现象,使学生总结出隐藏在现象后面的规律。

(4)把线圈和两个并联反向的发光二极管连接起来,检验判断是否准确。

设计意图:通过对实验检验,验证学生结论是否正确,加深学生对自己总结规律的认识

环节五:拓展延伸,理解定律

师(1)谁在阻碍?阻碍什么?怎么阻碍?能否用“相反”或者是“阻止”来替换阻碍?

师(2)观察演示实验,用所学知识解释实验现象 并解释魔术本质

学生结论:从磁通量变化的角度来看,感应电流总要阻碍磁通量的__变化__;从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍_____相对运动__。

“阻碍”的过程就是能量转化的过程,楞次定律是能量守恒在电磁感应现象中的具体表现。

设计意图:通过形象化的总结使学生加深对楞次定律理解

环节六:课堂练习,当堂达标

例题:在图4.3—10中CDEF是金属框,当导体AB向右移动时。

请用楞次定律判断ABCD和ABEF两个电路中感应电流的方向。

思考:能否用这两个电路中的任一个来判定导体AB中感应电流的方向?

设计意图:巩固知识,强化训练

环节七:自主完善,意义构建

(1)总结知识。引导学生回顾楞次定律的内容,抓住“阻碍”,深化对楞次定律的理解。并体会该规律的隐蔽性、抽象性和概括性。

(2)总结方法。引导学生回顾探究过程,回味猜想、实验、分析、比较、归纳、概括、总结规律的科学研究方法。相对于楞次定律本身,该科学研究方法更重要。

设计意图:培养学生自我总结、自我完善、总结梳理的自学能力,巩固学习的内容和方法。

教学反思:

成功之处:

1)通过魔术表演吸引学生兴趣,调动学生学习的积极主动性。

2)通过发光二极管的交替发光,引入本节课题。

3)通过直观实验,实现本节问题的转化,降低研究问题的难度。

4)通过学生分组实验,解决本节重点问题,培养学生动手操作能力。

感应电流范文第5篇

感应电动势的方向和感生电场的方向相同,可以根据楞次定律判断感生电场的方向。在电磁感应现象中由楞次定律判断方向确定感应电流方向,在电源内部感应电流方向由电源负极指向电源正极,外部由电源正极指向电源负极。

楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。

(来源:文章屋网 )

感应电流范文第6篇

“感应电流的方向”这节课重点就是让学生对楞次定律进行探究、理解和应用。一般情况下,对“楞次定律探究”的教学是这样设计的:

1.创设情境,复习引入

问题一:电流计指针偏转方向与通入电流的关系?【实验一】探索电流计指针偏转方向与通入电流的关系。师:如何才能知道指针偏转方向与电流进入方向之间的关系?是否可以通过实验来确定呢?【学生实验1】学生按图接好电路,探究指针偏转方向与电流进入方向之间的关系,并完成下表。结论:电流从何方流入指针就向何方偏转。问题二:感应电流产生的条件?【实验二】感应电流产生的条件:师:在上述实验中,我们已经得出感应电流产生的条件是什么?生:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生。师:磁铁插入与抽出时,指针偏转的方向相同吗?指针左偏与右偏意味着什么呢?生:不同。指针偏转不同,表明电路中的电流方向不同。问题三:怎样判断通电螺线管中的电流方向?师:怎样判断通电螺线管中的电流方向呢?生:根据电流计指针的偏转方向和螺线管上的导线绕向来判断。问题四:怎样判断通电螺线管中的磁场方向?师:怎样判断通电螺线管中的磁场方向呢?生:根据通电螺线管中的电流方向用安培定则判断。师:那么感应电流的方向是否遵循什么规律呢?本节课让我们通过实验来进一步探究。

2.确定课题,分组探究

【学生实验2】学生按图接好电路,做实验并填附表。

3.分组总结,难点依旧

描述实验现象,填表。讨论回答:师:穿过闭合回路的磁通量的增减会导致什么结果?生:有感应电流产生。师:感应电流又会产生什么?生:会产生感应磁场。师:那么这两个磁场的方向之间有什么关系呢?请大家分成两组来回答。【小组一】条形磁铁插入螺线管的过程。(1)N级向下插入原磁场方向向下磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相反感应磁场的作用:阻碍原磁场增加。(2)S级向下插入原磁场方向向上磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相反感应磁场的作用:阻碍原磁场增加。【小组二】条形磁铁拔出螺线管的过程。(1)N级向下拔出原磁场方向向下磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相同感应磁场的作用:阻碍原磁场减小。(2)S级向下拔出原磁场方向向上磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相同感应磁场的作用:阻碍原磁场减小。结论“:增反减同”,即:判定感应电流方向的方法,其内容为“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”,由此得出了楞次定律。在这个教学过程中,学生的学习效果如何呢?实际教学中,学生共分成八个小组,其中有三个小组的实验表格不清楚怎么填而求助于教师,三个小组的表格填了一部分,而只有两个小组在参照课本的情况下填得比较好。这说明,虽然在教学中运用了各种物理学方法,但并没有有效地帮助学生理解物理学知识。可想而知,之后楞次定律的得出也就比较困难,对定律理解也就不够透彻。如何“有效”运用这些物理学的方法呢?关键还是要结合学生学习的实际情况,合理地运用物理学方法。于是,教师带领学生对这一实验设计进行了如下的改革,取得了很好的学习成效。

二、改革后的实验设计方案

1.实验法

所谓实验教学法,是指学生在教师的指导下,使用一定的设备和材料,通过控制条件的操作过程,引起实验对象的某些变化,从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。实验法是学生做好实验的前提和基础,教师耐心细致地做好这一步,才能帮助学生顺利进行后面的分组实验。于是,教师带领学生对实验教学过程做了如下改进:(1)创设情境,复习引入【实验一】产生感应电流的演示实验。教师演示分步连好电路,由学生上讲台操作,全体学生观察。问题一:怎样做能够产生感应电流?生:将条形磁铁不断插入或拔出螺线管。问题二:为什么产生了感应电流?(感应电流产生的条件)生:闭合回路中磁通量发生了变化。问题三:灵敏电流计的指针偏转与螺线管中的电流方向有什么关系?生:电流从哪边流入灵敏电流计,指针就向哪边偏。根据指针的偏转情况就能判断出螺线管中的电流方向。问题四:怎样判断通电螺线管中的磁场方向?师:怎样判断通电螺线管中的磁场方向呢?生:根据通电螺线管中的电流方向用安培定则判断。师:那么感应电流的方向是遵循什么规律呢?本节课让我们通过实验来进一步探究。(2)确定课题,互动探究【实验二】探究感应电流的方向。教师实验:N极向下插入螺线管中,请学生记录实验现象,把电流方向标在下图中。学生分组:N极向下从螺线管中拔出,S极向下插入螺线管中,S极向下从螺线管中拔出,分别记录实验现象,并把电流方向标在下图中:由于有教师在【实验一】中的电路连接演示及在【实验二】中的实验操作演示,学生的实验做得很顺利,实验现象的记录也很准确,可以说又快又好,有效地完成了这一教学环节。那么接下来,如何由实验现象整理和归纳出所要得出的结论,这就要看归纳法运用得是否有效了。

2.归纳法

所谓归纳法是指从个别元素中概括出一般结论的思维方法,也可以指学科学习中具体的一种科学方法。由实验现象归纳得出物理规律,在学生的学习过程中具有重要作用。于是,教师进一步对教学中的归纳过程做了如下改进:首先,降低填表难度。整个表中对每一个实验现象分析所需要填写的空格被缩减为两个,如下所示:其次,设置问题,引发学生的思考。师:通过实验,我们知道了在不同情况下感应电流的方向(已画在图上),那么请大家分析一下,感应电流的方向与什么因素有关呢?生甲:可能与磁感应强度B的方向有关。生乙:可能与条形磁铁的运动方向有关。生丙:可能与磁通量的变化有关。分析:由过程一、二判断感应电流的方向与磁感应强度B的方向无关。由过程一、三判断感应电流的方向与与条形磁铁的运动方向无关。同样,由过程一、三判断感应电流的方向与磁通量的变化无关。那么,到底与什么因素有关呢?最后,难点由教师引导学生突破。师:感应电流会产生磁场吗?生:会。师:请大家画出感应电流的磁场方向,并分析原磁场方向与感应电流的磁场方向有什么关系?分成两组来回答。【小组一】条形磁铁插入螺线管的过程(1)N级向下插入原磁场方向向下磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相反感应磁场的作用:阻碍原磁场增加。(2)S级向下插入原磁场方向向上磁通量增加产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相反感应磁场的作用:阻碍原磁场增加。【小组二】条形磁铁拔出螺线管的过程。(1)N级向下拔出原磁场方向向下磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向下二者方向相同感应磁场的作用:阻碍原磁场减小。(2)S级向下拔出原磁场方向向上磁通量减小产生的感应电流的磁场方向向上二者方向相同感应磁场的作用:阻碍原磁场减小。得出结论“:增反减同”即这样设计的实验和学习课程,实际的实验过程顺畅了,学生几乎都能认真完成实验,记录下观察到的现象,并经过分析讨论得出了自己的结论,为楞次定律的进一步理解和应用打好了基础。由此可见,在教学过程中,关键是要保证让学生理解相应的知识。所以,任何教学过程都应当按理解的要求进行整体设计;任何教学方法的应用,都是为实现这一目的而服务的。因此,教学实验设计必须考虑让学生透彻理解的有哪些内容,怎样才能有效地帮助或引导学生理解这些内容,这些内容的理解过程应当运用哪些物理学方法最适合,在理解这些内容的各个阶段应分别达到什么要求,等等。假如我们对这些问题搞得比较清楚,在教学过程中恰当而有效地运用好物理学的方法,教学质量就会有大幅度提高,学生的学习也会有较大突破。

三、结论

感应电流范文第7篇

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。因此,“闭合电路的一部分导体在磁感线中做切割磁感线运动,所产生的电流叫感应电流”是片面的,导体不切割磁感线,也能产生感应电流。

闭合回路在原磁场内产生的磁场阻碍原磁场磁通量发生变化的电流叫做感应电流。是指放在变化磁通量中的导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流(感生电流)。

判断方法:使用右手定则,即:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从手心进入,并使拇指指向导线运动方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

影响感应电流大小的因素:①导线切割的速度大小;②导线切割的速度方向;③永磁体的强度;④切割导线的条数;⑤切割导线的有效长度。

(来源:文章屋网 )

感应电流范文第8篇

关键词: 奥斯特;法拉第; 电磁感应现象; 楞次定律

因磁通量的变化产生感应电动势的现象(闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中会产生感应电流,这种现象叫电磁感应)。电磁感应现象的发现是电磁学发展史上的一个重要的成就,它进一步揭示了自然界中电现象和磁现象之间的内在本质联系。促进了电磁理论的发展,证实了自然科学中统一的哲学观点。同时由于电磁感应定律的确立,使得电能得以广泛的应用,引发了第二次科技革命。使得现代的电力工业和电工以及电子技术得以建立和发展。

在物理学的发展史上有很长一段时期内未找到电与磁的联系。丹麦物理学家奥斯特一直相信电与磁之间一定有着某种联系,并且开始了电磁统一性的试验研究。直到1820年,他发现了电流磁效应后,许多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题。

1831年8月,法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈,其一为闭合回路,在导线下端附行放置一磁针,另一与电池组相连,接开关,形成有电源的闭合回路。实验发现,合上开关,磁针偏转;切断开关,磁针反向偏转,这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到,这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验,把产生感应电流的情形概括为5 类:变化的电流 ,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,并把这些现象正式定名为电磁感应。进而,法拉第发现,在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比,他由此认识到,感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的,即使没有回路没有感应电流,感应电动势依然存在。法拉第发现电磁感应现象不是偶然的,同他的坚持不懈是分不开的。从实验的一次次失败到失败,最终发现了电磁感应现象。

电磁感应现象产生的必要条件是有一个外加磁场且磁场中有导体。由于导体的形态有多种,为便于分析学习,我采用模块化的思想,把磁场中的导体分成两类模型:一是直导体(包括各种可以等效成直导体的形状,如圆弧状,波浪状,折线状等);二是螺线管(包括单环导体)。