如果一个面积为的面垂直一个磁感应强度为的匀强磁场放置,则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的.我们把与的乘积叫做穿过这个面的磁通量. (1)定义:面积为,垂直匀强磁场放置,则与乘积,叫做穿过这个面的磁通量,用Φ表示. (2)公式: (3)单位:韦伯(Wb) 1Wb=1T·m2 磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数. 注意: ①只要知道匀强磁场的磁感应强度和所讨论面的面积,在面与磁场方向垂直的条件下(不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影).磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少.在应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小.如果用公式来计算磁通量,只适合于匀强磁场. ②磁通量是标量,但是有正负之分,磁感线穿过某一个平面,要注意是从哪一面穿入,哪一面穿出. 点击此处操作动画“磁通量”(请先看动画中的“?”帮助说明),体会磁通量的含义. 点击此处观看扩展资料“磁通量的变化”,进一步研究引起磁通量变化的原因. 二、电磁感应现象 在磁可否生电这个问题上,英国物理学家法拉第坚信,电与磁决不孤立,有着密切的联系.为此,他做了许多实验,把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件,他以坚韧不拔的意志历时10年,终于找到了这个条件,从而开辟了物理学又一崭新天地.1.电磁感应现象 无论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路就有电流产生,由磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,由电磁感应产生的电流叫做感应电流. 2.产生感应电流的条件 闭合电路中一部分导体切割磁感线运动时产生感应电流. 闭合线圈与磁场发生相对运动时产生感应电流. 穿过闭合螺线管中的磁场发生变化时产生感应电流. 归纳: 不论是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动,还是线圈与磁场相对运动,线圈中磁场变化,都是闭合电路中的磁通量发生变化. 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流. 电路闭合和变化是两个要点. 点击此处操作动画“电磁感应”(请先看动画中的“?”帮助说明),体会产生感应电流的条件. 三、电磁感应现象中的能量转化 能量守恒定律是一个普遍定律,同样适合于电磁感应现象. 在电磁感应现象中产生的电能不是凭空产生的,它们或者是其它形式的能转化为电能,或者是电能在不同电路中的转移. 四、题解练习 【例1】如图所示,匀强磁场的磁感应强度T,方向沿x轴正方向,且.求通过面积和的磁通量、和分别是多少?
【解析】因面积与磁场方向垂直,故通过面积的磁通量(Wb). 因面积又与磁场方向平行,即该面积在垂直于磁场方向上的投影为零,故通过面积的磁通量. 因面积在垂直于磁场方向上的投影为面积,故通过面积的磁通量(Wb).
【例2】套在条形磁铁上有一根由金属丝绕制成的闭合环,如图所示,当闭合环收缩导致它所围的面积减小时:
(1)穿过它的磁通量是否有变化,如有变化,怎样变? (2)闭合环中是否存在感应电流,为什么? 【解析】条形磁铁内部的磁感线方向由S极到N极,外部从N极到S极,条形磁铁外部向下穿过闭合环的磁通量抵消了一部分内部向上穿过的磁通量,当环收缩时被抵消的部分减少,所以穿过闭合环的磁通量增加,由于穿过环的磁通量有变化,所以在环中产生感应电流. |