电磁感应现象
一、划时代的发现
1.1820 年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,即“电能生磁”。 2.1831 年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象,即“磁可以生电”。
思考电流的磁效应与电磁感应现象有什么区别?
提示:尽管这两种现象都说明了电现象与磁现象之间有密切的联系,但 它们是因果关系相反的两类现象,电流的磁效应是“电生磁”,而电磁感应现 象是“磁生电”。
●名师精讲●
1.产生感应电流的常见情况
(1)导线 ab 切割磁感线时,闭合回路产生电流(如图甲)。 (2)磁铁插入或拔出线圈时,回路中产生电流(如图乙)。 (3)如图丙,当开关 S 闭合或断开时,回路 B 中产生电流;滑动变阻器向 上或向下滑时,回路 B 中产生电流。
2.感应电流的产生条件 感应电流的产生条件,归根结底,是穿过闭合电路的磁通量发生变化,而 不是穿过闭合电路磁通量的有无或大小。即使闭合电路中有很强的磁场, 其磁通量尽管很大,但不发生变化时,仍无感应电流产生。
【例题 2】 如图所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,有一矩形线 框与导线在同一平面内,在下列情况中,线圈能产生感应电流的是( )
A.导线中电流变大 B.线框向右平动 C.线框向下平动 D.线框以 ab 边为轴转动 E.线框以直导线为轴转动
解析:本题考查的内容是感应电流的产生条件。 对 A 选项,因 I 增大而引起导线周围的磁场 增强,使穿过线框的磁通量增大,故 A 正确。 对 B 选项,因离开直导线越远,磁感线分布 越疏(如图甲所示),因此线框向右平动时,穿过 线框的磁通量变小,故 B 正确。 对 C 选项,由图甲可知,线框向下平动时穿过线框的磁通量不变,故 C 错 误。 对 D 选项,可用一些特殊位置来分析。当线框在图甲所示位置时,穿过 线框的磁通量最大;当线框转过 90°时,穿过线框的磁通量为零,因此可以判 定线框以 ab 边为轴转动时磁通量一定变化,故 D 正确。 对 E 选项,先画出俯视图如图乙所示,由图可看出,线框绕直导线转动时, 在任何一个位置穿过线框的磁感线条数均不变,因此无感应电流,故 E 错误。
