法拉第電磁感應定律知識點
電磁感應定律(Ⅱ)
在電磁感應現象中產生的電動勢叫作感應電動勢。
(1)條件：穿過回路的磁通量發生改變，與電路是否閉合無關。
無論是否閉合，Φ變化就產生電動勢。電路閉合才有電流。
(2)方向判斷：感應電動勢的方向用楞次定律或右手定則來判斷。
電動勢及電流方向的正負是人為設定的。如果設順時針電流為正方向，則逆時針電流為負方向。
11.3.1內容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這壹電路的磁通量的變化率成正比。後人稱為法拉第電磁感應定律。
11.3.2發現者：紐曼、韋伯
公式可以求平均電動勢。Δt→0時，可求瞬時電動勢（需要求導數，或者依據Φ-t圖斜率）。
11.3.4單位換算：1V=1Wb/s
推導所用公式：電場力做功W=qU，磁通量Φ=BS，安培力F=BIL，電量q=It，力做功W=FL。
1Wb/s=1Tm2/s=1Nm2/Ams=1Nm/As=1J/C=1V
11.3.5定律的重點是對ΔΦ的理解和計算。
1）電磁感應定律只計算感應電動勢的大小，所以只計算ΔΦ的絕對值。
2）線圈繞垂直於磁場的軸，從中性面（B⊥S）起轉轉過180°前後，有從正面穿過和從反面穿過兩種情況。穿過平面的磁通量是壹正壹負，ΔΦ＝2BS，不為零。從與中性面成θ角起轉，ΔΦ＝2BScosθ。但從B∥S位置起轉，ΔΦ＝0.
3）感應電動勢E的方向與感應電流I的方向壹致。可以設順時針為正（也可以設逆時針為正），充當電源的那部分線圈（或導體棒）相當於電源，其電阻為電源內阻。
電源兩端電壓，即路端電壓U=IR（外電路是純電阻）；或U=E-Ir（適用於內阻是純電阻，外電路可以有電動機）。
消耗功率：P外＝IU，P總＝EI。電熱：Q外＝I2Rt，Q總＝I2(R＋r)t。
11.3.6產生感應電動勢有5種常見情況（也是設計試題的重點）：
3）在勻強磁場中，導體棒以壹端為軸旋轉切割磁感線。（3-2教材14頁題7。）
另壹種推導過程：
導體棒以角速度ω旋轉，Δt時間內轉過的角為：θ=ωΔt
導體棒掃過的面積ΔS=，ΔΦ＝B·ΔS
4）在勻強磁場中，線圈繞垂直於磁場的軸旋轉。（3-2教材18頁題5.）
5）BS都變化，E感可能等於零。（例3-2教材第9頁題7。）
11.3.7對導線切割磁感線時的感應電動勢的分析
1）BLv三個物理量彼此垂直時，E＝BLv.（條件：B⊥L，L⊥v，v⊥B。）
2）BLv三個物理量中，有兩個量相互平行，而第三個量與前兩個量中某壹個垂直；或者三個量都平行時。E=0.即：
B∥L，或者B∥Lv平面。
L∥v，或者L∥vB平面。
v∥B，或者v∥BL平面。
3）BLv三個物理量中，有兩個量夾角為θ，而第三個量與前兩個量都垂直，則
E=BLvsinθ.
4）BLv三個物理量彼此都不垂直（這種問題數學立體關系難度較大，不能重點考查物理知識，常從略）。
11.3.8反電動勢：電動機轉動時，線圈中發生電磁感應，所產生的電動勢E’與電源電動勢E方向相反，把E’叫作反電動勢。
（水平光滑導軌上，通電導體棒受安培力作用加速。導體棒運動切割磁感線，產生電動勢E’，E’與E方向相反，為反電動勢。）
歐姆定律只適用於純電阻電路，不適用電動機電路。E-E’=Ir+IR。導體電壓U-E’=IR.
E=E1-E2=BL(v1-v2)=IR總.當I=0時，安培力為零，ab不再減速，cd不再加速。兩棒以相同速度勻速運動。若兩棒質量相等，由動量守恒定律，則mv0=2mv.