第五节 电磁感应规律的应用
1.知道法拉第电机的工作原理. 2.理解电磁感应现象中的能量转化,并会运用能量观点分析电磁感应问题.
, [学生用书P14])
一、法拉第电机
1.法拉第电机的原理:如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图.把一个铜盘放在磁场里,使磁感线垂直穿过铜盘;转动铜盘,就可以使闭合电路获得持续的电流.
2.感应电动势的大小
(1)铜盘可以看作由无数根长度等于铜盘半径的导体棒组成,导体棒在转动过程中要切割磁感线(如图所示).
(2)铜盘转动时,由于棒上各处速率不等,故不能直接用公式E=BLv进行求解,由v=ωr可知,棒上各点线速度跟半径成正比,故可用棒的中点的速度作为平均切割速度代入公式E=BLv计算,根据\s\up6(-(-)=有:E=BL2ω.
3.感应电动势的方向:导体Oa在转动切割磁感线时产生感应电动势,相当于电源.如果它与用电器连接构成闭合电路,则产生感应电流的方向由a→O(右手定则).而电源内部电流方向是由负极流向正极,所以O为电动势的正极,a为电动势的负极.
1.教材图1-5-5中,哪一部分是等效电源?哪一部分是外电路?分析闭合电路中电流的方向.
提示:导体棒是等效电源,R和Rg是外电路,电流方向是efDAe和efCBe.
二、电磁感应中的能量转化
在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.如果电路闭合,电路