電磁感應的能量問題

1、.電磁感應的能量問題電磁感應中的動力學問題1 安培力的大小.感應電動勢： EBlv感應電流： IE? FB2l 2vR rRr安培力公式：F BIl2 安培力的方向(1)先用右手定則確定感應電流方向，再用左手定則確定安培力方向。(2)根據(jù)楞次定律，安培力方向一定和導體切割磁感線運動方向相反。1 電磁感應中動力學問題的動態(tài)分析聯(lián)系電磁感應與力學問題的橋梁是磁場對電流的安培力，由于感應電流與導體切割磁感線運動的加速度有著相互制約關系，因此導體一般不是勻變速直線運動，而是經(jīng)歷一個動態(tài)變化過程再趨于一個穩(wěn)定狀態(tài)，分析這一動態(tài)過程的基本思路是：EBLv導體受力運動 感應電動勢錯誤 ! 感應電流 錯誤 !

2、 通電導體受安培力合外力變化F 合 ma 加速度變化速度變化周而復始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時，加速度等于零，導體達到穩(wěn)定的臨界狀態(tài)。2 解題步驟(1)用法拉第電磁感應定律和楞次定律、右手定則確定感應電動勢的大小和方向。(2)應用閉合電路歐姆定律求出電路中的感應電流的大小。(3)分析研究導體受力情況，特別要注意安培力方向的確定。(4)列出動力學方程或平衡方程求解。3 兩種狀態(tài)處理(1)導體處于平衡態(tài) 靜止或勻速直線運動狀態(tài)。處理方法：根據(jù)平衡條件 合外力等于零，列式分析。(2)導體處于非平衡態(tài) 加速度不為零。.處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進行動態(tài)分析或結(jié)合功能關系分析。4 電磁感應中的動力學臨界問題(1

3、) 解決這類問題的關鍵是通過運動狀態(tài)的分析，尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度為最大值或最小值的條件。(2)基本思路是：電磁感應中的能量問題1 能量的轉(zhuǎn)化閉合電路的部分導體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電流，感應電流在磁場中受安培力。外力克服安培力做功，將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，電流做功再將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。.2 實質(zhì)電磁感應現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化，實質(zhì)是其它形式的能和電能之間的轉(zhuǎn)化。1 能量轉(zhuǎn)化分析(1)電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生感應電流的過程，實質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過程。(2) 當磁場不動、導體做切割磁感線的運動時，導體所受安培力與導體運動方向相反，此即電磁阻尼。 在這種情況下， 安培力對導體做負功，即導體

4、克服安培力做功，將機械能轉(zhuǎn)化為電能， 當感應電流通過用電器時，電能又轉(zhuǎn)化為其它形式的能， 如通過電阻轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(焦耳熱 )。即：其他形式的能如：機械能安培力做負功電流做功如：內(nèi)能 電能 其他形式的能(3)當導體開始時靜止、 磁場 (磁體 )運動時， 由于導體相對磁場向相反方向做切割磁感線運動而產(chǎn)生感應電流，進而受到安培力作用， 這時安培力成為導體運動的動力，此即電磁驅(qū)動。在這種情況下，安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為導體的機械能。綜上所述，安培力做功是電能和其他形式的能之間相互轉(zhuǎn)化的橋梁，表示如下：W安0電能其他形式的能。W安02 求解焦耳熱Q 的三種方法(1)直接法： Q I2Rt(2)功能關系法：Q W 克服安培力(3)能量轉(zhuǎn)化法：QE 其他能的減少量.1 電磁感應動力學問題中，要抓好受力情況、運動情況的動態(tài)分析。導體受力運動產(chǎn)生感應電動勢 感應電流 通電導體受安培力 合外力變化 加速度變化 速度變化，最終加速度為零，導體達到勻速運動