產(chǎn)生的磁場阻礙原磁場磁通量發(fā)生變化的電流叫做感應(yīng)電流。是指放在變化磁通量中的導(dǎo)體閉合成一回路,則該電動勢會驅(qū)使電子流動,形成感應(yīng)電流(感生電流)。通俗的講,當(dāng)閉合回路的一部份導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時,此閉合回路中的磁通量一定會發(fā)生變化,在閉合回路中就產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢,從而產(chǎn)生了電流,這種電流稱為感應(yīng)電流。
只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。因此,“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁感線中做切割磁感線運(yùn)動,所產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流”是片面的,導(dǎo)體不切割磁感線,也能產(chǎn)生感應(yīng)電流。
影響大小的因素:
①導(dǎo)線切割的速度大小;
②導(dǎo)線切割的速度方向;
③永磁體的強(qiáng)度;
④切割導(dǎo)線的條數(shù);
⑤切割導(dǎo)線的有效長度.
感生電流公式:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:δ=BLvsinθ(θ是B與v的夾角)當(dāng)導(dǎo)體在磁場中靜止或平行于磁感線運(yùn)動時,磁通量沒有發(fā)生變化,所以無論磁場多強(qiáng),閉合回路中都無感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度B,導(dǎo)線長度L、運(yùn)動速度v,以及運(yùn)動方向和磁感線方向間的夾角θ的正弦成正比。增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B,增大切割磁感線的導(dǎo)線的長度L,提高切割速度v和盡可能垂直切割磁感線(θ=90°),均可增大感應(yīng)電流。
(1)如果是相對運(yùn)動產(chǎn)生了感應(yīng)電流時,感應(yīng)電流的特性表現(xiàn)為要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電的這種相對運(yùn)動。例如:衛(wèi)星在靠近極地時由于感應(yīng)電流的產(chǎn)生和感應(yīng)電流的特性將作減速運(yùn)動;又如電磁阻尼現(xiàn)象和電磁驅(qū)動現(xiàn)象等等。
(2)從力的角度來分析,感應(yīng)電流的特性表現(xiàn)為感應(yīng)電流所受的磁場力總是表現(xiàn)為阻力;
(3)從磁通量的角度來分析,感應(yīng)電流的特性表現(xiàn)為它總是要通過自己的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,這就是楞次定律的物理實(shí)質(zhì);換言之,楞次定律是從磁通量這個角度揭示了感應(yīng)電流的這一特性。
(4)從能量的角度來分析,感應(yīng)電流的特性是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)。感應(yīng)電流產(chǎn)生的過程,就是其他形式的能(如機(jī)械能)轉(zhuǎn)化為電能的過程。產(chǎn)生持續(xù)感應(yīng)電流的過程,就是其他形式的能(如機(jī)械能)持續(xù)轉(zhuǎn)化為電能的過程。因此要產(chǎn)生持續(xù)的感應(yīng)電流,外界就要不斷克服感應(yīng)電流的阻礙它本身的產(chǎn)生的阻礙作用而消耗能量,外界就要不斷把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。
感應(yīng)電流特性的物理本質(zhì)是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)。
利用感應(yīng)電流的特性可以解決如下物理問題:
1、判斷在任何條件下產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向。
2、可以快速判斷在產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中,物體(或系統(tǒng))運(yùn)動狀態(tài)的變化情況是加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動。
3、快速判斷在產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中,物體(或系統(tǒng))間的相互作用力是斥力還是引力。
4、可以快速判斷在產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中,感應(yīng)電流的磁場的南北極或磁感線的方向。
感應(yīng)電流應(yīng)用-交流發(fā)電機(jī)
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