探究感應電流的產生條件

2021-02-15 劉叔物理

奧斯特發現了電流周圍會產生磁場。

法拉第心系「磁生電」，並經過十年之久最終發現了「電磁感應現象」。

法拉第用過的線圈

那麼「磁生電」的條件是什麼呢？

探究感應電流的產生條件

1、導體棒在磁場中是否產生感應電流。裝置如下圖

（1）當導體棒在U形磁鐵內靜止不動時，電流計不發生偏轉，無感應電流產生。

（2）當導體棒平行於磁感線方向（上下移動）時，電流計不發生偏轉，無感應電流產生。

（3）當導體棒垂直於磁感線方向（左右移動）時，電流計發生了偏轉，有感應電流產生。

得出的結論：當閉合迴路中有一部分做切割磁感線的運動時，迴路中會產生感應電流。

2、磁鐵在線圈中運動是否產生感應電流。裝置如下圖

（1）N極插入線圈的過程中，電流計發生偏轉，產生了感應電流。

（2）N極停留在線圈中，電流計不發生偏轉，無感應電流。

（3）S極插入線圈的過程中，電流計發生偏轉，產生了感應電流。

（4）S極停留在線圈中，電流計不發生偏轉，無感應電流。

得出的結論：只有磁鐵相對線圈發生了運動，線圈中才會產生感應電流。

對以上兩個實驗的歸納總結：不論是導體在運動，還是磁場在運動，只要閉合迴路中部分導體在做切割磁感線，就會產生感應電流。（即閉合迴路中磁場和導體必須保持相對運動）

3、法拉第「電磁感應」實驗模仿。裝置如下圖

（1）不移動滑動變阻器，電流計不發生偏轉，無感應電流。

（2）向左移動滑動變阻器，電流計發生偏轉，產生感應電流。

（3）向右移動滑動變阻器，電流計發生偏轉，產生感應電流。

總結：穿過大線圈的磁感線發生變化時，閉合迴路會產生電流。

產生感應電流的條件分析：

 

（切割類——B不變，S在變）

（變化類——S不變，B在變）

總結：B與S的乘積發生了改變——磁通量（Φ=BS）發生了改變

產生感應電流的條件：只要閉合迴路中的磁通量發生改變，閉合迴路中就會產生感應電流。

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