Question

闭合线框在磁场中运动是否有感应电动势

Answer 1

我们知道，要使闭合电路中有电流，这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势引起的。在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生感生电动势的那部分做切割磁力线运动的导体就相当于电源。
感生电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变的快慢有关系。理论和实践表明，长度为l的导体，以速度v在此感应强度为B的匀强磁场中做切割磁感应线运动时，在B、l、v互相垂直的情况下导体中产生的感应电动势的大小为：ε=Blv
式中的单位均应采用国际单位制，即伏特、特斯拉、米、米每秒。
电磁感应现象中产生的电动势。常用符号e表示。当穿过某一不闭合线圈的磁通量发生变化时，线圈中虽无感应电流，但感应电动势依旧存在。当一段导体在匀强磁场中做匀速切割磁感线运动时，不论电路是否闭合，感应电动势的大小只与磁感应强度b、导体长度l、切割速度v及v和b方向间夹角θ的正弦值成正比，即e＝blvsinθ。
在导体棒不切割磁感线时，但闭合回路中有磁通量变化时，同样能产生感应电流应用楞次定律可以判断电流方向。
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝
2)E＝BLVsinA(切割磁感线运动)
E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行，但可以不和磁感线垂直，其中sinA为v或L与磁感线的夹角。
｛L:有效长度(m)｝
3)Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势）
｛Em:感应电动势峰值｝
4)E＝BL2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）
｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝
2.磁通量Φ＝BS
{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定｛电源内部的电流方向：由负极流向正极｝
*4.自感电动势E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt｛L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，ΔI:变化电流，∆t:所用时间，ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)｝