当穿过回路的磁通量发生变化时,回路中的感生电动势ε感的大小和穿过回路的磁通量变化率等成正比,即ε感=-△φ/△t 这就是法拉第电磁感应定律。
(2)说明
①当磁通量增加时,△φ/△t>0,这时ε感为负值,即感生电流产生的磁场和原磁场方向相向;当磁通量减少时,△φ/△t <0,这时ε感为正值,即感生电流产生的磁场和原磁场方向相同。
②中学阶段,物理量的大小和方向常常是分开讨论的。如ε感=△φ/△t仅反映了它的大小,其方向由楞次定律或右手定则来确定。
③感生电动势和磁通量的变化率成正比,不是和磁通量的多少成正比。例如,有一个线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈平面转到和磁场垂直,即线圈内磁通量达到最大时,它的变化率却最小,这时感生电动势为零。而当线圈转到和磁场平行,即穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率却达到最大,这时产生的感生电动势达到最大值。
1)
E=BLV=0.4T×0.5m×4m/s=0.8V
2)
I=E/R=0.8V÷0.2Ω=4A
3)
外力和安培力平衡,大小相等
F=IBL=4A×0.4T×0.5m=0.8N