- 物理电磁感应图
物理电磁感应图主要包括以下几种:
1. 楞次定律图:表示磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向总是反抗原磁通量的增加,即感应电流的磁场方向总是阻碍导体和原电流产生的磁场方向。
2. 右手定则图:表示当磁场变化时,在导体内产生感应电动势,右手定则可以用来判断感应电流的方向。
3. 磁通量图:表示穿过某个面的磁通量,可以通过标明各个面的方向来解释。
4. 法拉第电磁感应定律图:表示随着时间的推移,线圈的电动势和线圈的电阻以及线圈中的电流变化等参数之间的关系。
5. 涡旋电场图:表示在磁场中运动的导体或线圈会产生涡旋电场,这种电场类似于感生电动势中的电场。
此外,还有磁通密度图、磁场强度图等电磁感应相关的示意图。这些图可以帮助我们更好地理解电磁感应的现象和规律。
相关例题:
问题:
一个矩形线圈在匀强磁场中以一定的角速度绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。假设线圈的匝数为N,电阻为R,磁感应强度为B。请画出线圈中产生的感应电动势随时间变化的图像。
解答:
1. 当线圈转到图示位置时,线圈中的磁通量发生变化,会产生感应电动势。
2. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。因此,我们需要计算出磁通量的变化率。
3. 线圈的面积为S = NL,其中L是线圈的边长。当线圈转到图示位置时,磁通量的变化量为ΔΦ = BΔS = BNLΔθ。
4. 由于线圈以一定的角速度转动,所以每秒转过的角度为θ = 2πt(单位为秒)。因此,磁通量的变化率可以表示为dΦ/dt = BNLωπ。
5. 将上述公式代入法拉第电磁感应定律中,得到感应电动势E = dΦ/dt = BNLωπ2πt。
6. 将时间t从0到t代入上式,得到感应电动势E随时间变化的图像。由于线圈是匀速转动的,所以感应电动势的大小和方向都会随时间周期性变化。
答案:
| 时间t(秒) | 感应电动势E(伏特) |
| --- | --- |
| 0 | 0 |
| t | BNLωπ2πt |
| 2t | -BNLωπ2πt |
| 3t | BNLωπ2π(3t) |
| ... | ... |
这个图像展示了在匀强磁场中,一个矩形线圈以一定的角速度绕垂直于磁场方向的轴转动时,产生的感应电动势随时间变化的规律。当线圈转到图示位置时,磁通量发生变化,产生感应电动势。随着时间的推移,感应电动势的大小和方向都会周期性地变化。
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