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课件网) 物 理 第5章 电场、磁场与电磁感应 5.1 电荷与电场 5.4 磁场对电流的作用 5.2 电势能、电势与电势差 5.3 磁场 5.5 电磁感应 5.6 自感与互感 5.4 磁场对电流的作用 5.4.1 左手定则 演示实验5-3 磁场对通电直导线的作用 在如图所示的实验中，当导线中有电流通过时，可以看到导线发生移动．如果改变通电导线的电流方向，则导体棒的运动方向也随着改变，即其所受安培力的方向也发生改变；如果调换磁铁两极的位置，即改变磁场的方向，导线运动的方向也随之改变． 通过大量的实验，人们总结出通电直导线所受安培力的方向和磁场方向以及电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定，左手平展，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并且使伸开的四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向． 由此可见，通电导线在磁场中的受力方向跟磁场方向、导线中的电流方向都有关． 通过大量的实验，人们发现，当长度为l的直导线垂直于磁场方向放入磁感强度为 B 的磁场时，对导线通电，电流为 I，则通电直导线所受到的安培力的大小等于磁感强度 B、电流 I 和导线长度 l 三者的乘积．这个规律最初是由安培通过实验归纳出来的，所以人们就把它叫做安培定律．用公式表示为 5.4.2 安培定律 5.5 电磁感应 5.5.1 电磁感应现象 演示实验5-4 电磁感应现象 如图所示，把导体AB和电流表连接起来形成一个闭合电路，当导体AB在磁场中向左或向右做切割磁感线的运动时，发现电流表的指针发生了偏转，表明电路中产生了电流．而如果导体AB在磁场中向上或向下运动时，电流表的指针不会发生偏转． 如图所示，把线圈 A 和电流表连接起来，组成闭合导体回路．当条形磁铁插入线圈或从线圈拔出时，会发现电流表的指针发生偏转，表明电路中产生了电流．如果保持磁铁在线圈中不动，则电流表的指针不会发生偏转，电路中就没有产生感应电流． 如图所示，把线圈B套在线圈A的外面，线圈B的两端接在电流表上．合上开关给线圈A通电的瞬间，电流表的指针发生偏转，线圈B中有了电流．当线圈A中的电流达到稳定时，线圈B中的电流消失．断开开关使线圈A断电时，线圈B中也有电流产生．如果用变阻器来改变电路中的电阻，使线圈A中的电流发生变化，线圈B中也有电流产生． 由磁场产生电流的这种现象叫做电磁感应现象．在电磁感应现象中形成的电流叫做感应电流． 通过以上实验可以看出，通过闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动或是闭合电路中的磁场发生变化，都能利用磁场产生电流．也就是说，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生． 根据实验我们可以总结出：不论用什么方法，只要通过闭合电路导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生． 5.5.2 右手定则 我们可以用右手定则来判断感应电流的方向：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都处于同一个平面内．把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向，如图所示． 1．感应电动势 在电磁感应现象中，闭合电路中有感应电流产生，那么，这个电路中应该也存在电动势．我们把在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势． 2．法拉第电磁感应定律 英国物理学家法拉第通过精确地实验得出结论：导体回路中感应电动势的大小，跟通过这一电路的磁通量的变化率成正比．这就是法拉第电磁感应定律． 5.5.3 法拉第电磁感应定律 设在时间 内，穿过某单匝线圈的磁通量的变化量为 ，则在单匝线圈中产生的感应电动势 E 为 式中，E， ， 的单位分别为 V，Wb，s． 如果是多匝线圈，线 ... ...
