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线圈感应电动势与磁通的关系

2019年11月18日 09:41 ? 次阅读

线圈感应电动势与磁通的关系

交流铁芯线圈如图所示,线圈两端加一交流电压,则线圈中的电流将产生磁通,方向符合右手螺旋法则。

线圈感应电动势与磁通的关系

设电压为正弦量时,磁通也是正弦量,即:

线圈感应电动势与磁通的关系

根据电磁感应定律,得:

线圈感应电动势与磁通的关系

由此式可看出电压的相位比磁通超前90°,并得感应电压的有效值与主磁通的最大值的关系为

线圈感应电动势与磁通的关系

注意:

由此可知当电源频率和线圈匝数一定时,交流铁芯线圈磁通的最大值与线圈外加电压的有效值成正比,与铁芯的材料和尺寸无关。

穿过线圈的磁通发生变化而产生的感应电动势

导体在磁场中作切割磁力线运动时会在导线两端产生感应电动势。把导线连接成一个闭合回路,回路中就有感应电流。在下右图所示的几种情况下,也会产生感应电动势和感应电流。

线圈感应电动势与磁通的关系

如上图所示,将条形磁铁插入线圈的过程中,磁铁所产生的磁力线在线圈内的条数会增加,也就是通过线圈的磁通增加。而当磁铁拔出过程中,线圈内的磁力线条数减少,即穿过线圈的磁通减少。

实验表明,在这两种情况下线圈内均由感应电动势产生,由于线圈与检流计G组成闭合回路,所以回路中有感应电流,检流计G的支撑发生了偏转。但在上述两种情况下,检流计的指针偏转方向恰相反,由此说明这两种情况下所产生的感应电流方向相反。

从以上实验得知:对任一回路来说,只要回路内的磁通发生变化,在该回路中就会产生感应电动势,如果该回路是闭合的,在回路中就有感应电流。磁通变化越快,感应电动势也就越大;反之,磁通变化越慢,所产生的感应电动势也越小。

导线切割磁力线产生的感应电动势及公式和方向确定:右手定则。

实验证明导线在磁场中作切割磁力线运动时会产生感应电动势;

原理分析如下

线圈感应电动势与磁通的关系

将一根直导线AB至于磁场中,并将该导线与测量电流的电流表相连(如右图),当导线AB从左向右与磁场作相对运动时,导线切割了磁力线,在AB导线中产生感应电动势,由于这是闭合电路,此电动势在回路中产生感应电流。所以电流表读数出现偏转。同时:如果导线AB从右向左运动,回路中也有感应电流,但电流表指针偏转方向会与前一种情况相反。但当导线AB平行于磁力线方向作上、下运动时,电流表的指针不会偏转。

此实验表明:只要导体切割磁力线,就有感应电动势产生。

感应电动势方向(或感应电流方向)与磁场方向、导体运动方向都有关系,他们之间的相互关系可用右手定则确定。

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