电磁感应知识点一览表

                            制订人：王福兴

                第一单元:   电磁感应现象

主要内容:

电磁感应现象的产生条件;感应电流的大小及方向的确定;电磁感应现象的应用

第一部分: 1—2节

 第一节 划时代的发现

历史背景:

1、奥斯特发现电流磁效应:

       电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存在的联系。

2．法拉第发现电磁感应现象:

     (1)“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。

     (2)五类情况：变化的电流，变化的磁场，运动的恒定电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体。

                 第二节 探究感应电流的产生条件

产生感应电流的条件：

１．闭合回路     

２．穿过回路的磁通量发生变化

第二部分: 第3节

                            第三节 楞次定律

1．内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律

2．应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤：

（1）明确原磁场的方向。

（2）判断穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。

（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。

（4）利用安培定则确定感应电流的方向。

3.右手定则：导体切割磁感线引起感应电流的方向可以由右手定则来判断。

    伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。

第三部分:第4---5节 

第四节    法拉第电磁感应定律

1、感应电动势:   在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势

2、电磁感应定律

（1）内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E ∝ 。这就是法拉第电磁感应定律

（2）表达式：   E=n 

3、导线切割磁感线时的感应电动势

    E=BLv 该式通常用于导体垂直切割磁感线, 且导线与磁感线互相垂直(lB )。 一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同

    当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ时，E=BLv1=BLvsinθ

                第五节:电磁感应规律的应用

1．电磁感应现象中的感生电场（感生电动势）

     磁场的变化而激发的电场叫感生电场。感生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力。由感生电场产生的感应电动势，叫做感生电动势。

2、电磁感应现象中的洛伦兹力（动生电动势）

一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非静电力与洛伦兹力有关。由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。

第四部分: 6—7节

                    第六节: 互感和自感 

1．互感现象

（1）当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势

（2）互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间

（3）利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。

 (4)应用:变压器

2．自感现象

（1）由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象

（2）自感现象中产生的电动势叫自感电动势。

（3）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化

（4）自感电动势的大小：与电流的变化率成正比

（5）自感系数 L(简称自感或电感)：

线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多

自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是 H。常用单位：毫亨（m H）  微亨（μH） 

               第七节; 涡流、电磁阻尼和电磁驱动

1．涡流  ：线圈中的电流发生变化时，这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。这种电流看起来很像水的旋涡，所以叫做涡流。

2．涡流的利用和防止

3．电磁阻尼：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。

4．电磁驱动：磁场相对于导体运动时，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种现象称为电磁驱动。

第二单元:  交变电流 

主要内容：交流电的产生及规律，交流电的应用

第一部分：第1-2节

第一节：交变电流的产生

1、交变电流

     (1)定义: 大小和方向都随时间作周期性变化的电流

     (2)中性面: 与磁感线垂直的平面

     (3)中性面特点:

      a.穿过线圈的磁通量最大,但感应电动势为零,磁通量变化率也为零.

      b.线框每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次，因此线框每转动一周，感应电流的方向改变两次 

2．交变电流的图像和变化规律

    (1)感应电动势:

      e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时)

      e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时)

   (2)感应电流:

      i=(nBsω/R)sinωt=Imsinωt(从中性面开始计时)

      i=(nBsω/R)cosωt=Imcosωt(从从B∥S开始计时)

   (3)外电路电阻两端的电压:

      u=Umsinωt(从中性面开始计时)

      u=Umcosωt(从从B∥S开始计时)

第二节：表征交流电的物理量

1．周期和频率： 表示交流电变化的快慢的物理量

   周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。

   频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。

  关系：

2．峰值和有效值

  峰值（Em，Im，Um）：电流或电压所能达到的最大值。

   有效值（E、U、I） ：根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。

  关系：

3．瞬时值： e 、i 、u

  4．峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。 

  (1)在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 

  (2)求通过某导体截面的电量一定要用平均值。

  (3) 于交流电若没有特殊说明的均指有效值

第二部分：第3节

第三节：电感和电容对交变电流的阻碍作用  

1．原因：

   由于交变电流是不断变化的，所以在电感线圈上产生自感电动势，自感电动势是阻碍电流的变化.

2．感抗XL ：电感对交变电流阻碍作用的大小叫做感抗.

3．影响感抗的因素：线圈的自感系数和交变电流的频率，电感越大，频率越高，感抗越大

4．应用：“通直流，阻交流； 通低频、阻高频” 

5．交变电流能够通过电容器 ：隔直流、通交流

6．电容器对交变电流的阻碍作用

  （1）容抗XＣ：电容对交变电流阻碍作用的大小叫做容抗.

  （2）影响容抗的因素：电容器的电容和交变电流的频率，电容越大，频率越高，容抗越小．

（3）电容的作用是“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”．

     第三部分：第4-5节

第四节:变压器的工作原理

1.变压器的结构和符号

2.变压器的工作原理：电磁感应（互感现象）

3．理想变压器的规律：

（1）电压关系：原.副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。      

 （2）电流关系：原.副线圈中的电流之比跟它们的线圈匝数成反比。=

                 若多组副线圈则： 

（1）功率关系：输入功率和输出功率相等    P入＝P出（理想变压器）

第五节：远距离输电

1．输电线上的功率损失：

  提高输电电压, 是减少电能损失的最有效的办法

2．输电线的的电压损失   △U=IR

3.远距离输电的输电线路与计算

 （1）．远距离输电的经典模型如图13-2-5所示．

（2）．远距离输电的三组关系及两种损耗如下：

电压关系：，， 

电流关系：，， 

电功率关系：，， 

两种损耗：功率损耗，输送电压损耗 

主要内容:传感器的工作原理 传感器的应用及应用控制

一．类型：

1．光敏电阻 

2．热敏电阻和金属热电阻        

3．电容式位移传感器

4．力传感器————将力信号转化为电流信号的元件。

5．霍尔元件

霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。

二．应用：

力传感器的应用——电子秤

声传感器的应用——话筒

温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、测温仪

光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器

传感器的应用实例：1．光控开关2．温度报警器