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电磁感应公式的解释和例题

更新时间:2024-06-27 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

电磁感应公式的解释和例题


电磁感应公式是描述磁场和感应电动势或感应电流之间关系的数学表达式。具体来说,它描述了当磁场改变时,会在导体中产生电动势或电流的规律。电磁感应公式在交流发电机、变压器、磁控装置、电磁炉等电气设备的设计和工程应用中具有重要意义。L1w物理好资源网(原物理ok网)


电磁感应公式例题或考题L1w物理好资源网(原物理ok网)

题目:L1w物理好资源网(原物理ok网)

一导体棒在光滑水平导轨上运动,导轨竖直方向有匀强磁场,求导体棒的运动速度v与感应电动势E的关系式。L1w物理好资源网(原物理ok网)

解析:L1w物理好资源网(原物理ok网)

根据法拉第电磁感应定律,导体棒的运动速度v与感应电动势E成正比,即E = -dΦ/dt。L1w物理好资源网(原物理ok网)

在水平导轨上,导体棒的运动会产生感应电流,因此导体棒受到安培力作用。由于导轨光滑,所以安培力由导体棒的自重和磁场共同产生。L1w物理好资源网(原物理ok网)

根据左手定则,安培力的方向垂直于导体棒指向内侧,因此导体棒受到的合力为零。L1w物理好资源网(原物理ok网)

根据牛顿第二定律,导体棒的加速度a与安培力F成正比,即F = BIL。其中B为磁感应强度,I为导体棒中的电流,L为导体棒的长度。L1w物理好资源网(原物理ok网)

将上述两个公式代入E = -dΦ/dt中,可得E = -BLv/t。其中v为导体棒的运动速度。L1w物理好资源网(原物理ok网)

结论:L1w物理好资源网(原物理ok网)

当导体棒运动时,其感应电动势与速度v成正比,即E = -BLv/t。其中B为磁感应强度,L为导体棒的长度,t为时间。L1w物理好资源网(原物理ok网)

应用:L1w物理好资源网(原物理ok网)

根据上述公式,可以求出导体棒在某一速度下的感应电动势。例如,已知磁感应强度B为1T,导体棒的长度L为0.5m,时间为0.1s,求导体棒以5m/s的速度运动时的感应电动势。L1w物理好资源网(原物理ok网)

解:E = -BLv = -1 × 0.5 × 5 = -2.5V。L1w物理好资源网(原物理ok网)

因此,导体棒以5m/s的速度运动时的感应电动势为-2.5V。L1w物理好资源网(原物理ok网)


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