文档介绍：关于电磁感应电磁场 (3)
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三者相互垂直，则
的方向由 O 指向 A
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8-1 电磁感应
例题2 感生电动势
无限长直载流导线中通有随时间变化的电流为
为（常数），矩形导体线框置于图示位置固定不动。试求导体线框中产生的感应电动势。
解：
分析磁场分布特点，分割线圈面积。
对任意面元 ，其磁通量为：
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8-1 电磁感应
矩形线框的磁通量为：
线框中产生的感应电动势为：
通常把这种导体回路不变、由磁场变化产生的感应电动势，称为感生电动势。
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8-1 电磁感应
五、发电机
法拉第发电机
电磁感应定律最伟大应用之一——发电机
电磁铁式发电机
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风力发电机
水轮发电机
8-1 电磁感应
工作原理: 利用导体线圈在磁场中转动，在线圈中将产生感应电流或感应电动势，由此把机械能转换为电能。
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8-1 电磁感应
转动线圈
滑环
S
N
电刷
交流发电机
当线圈在动力机的作用下匀速转动时，线圈中就会产生感应电动势，通过电刷将电动势引出。由于线圈的转动方向不变，线圈中感应电动势的大小和方向都会不断变化，从而向外回路输出交流电。
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8-1 电磁感应
线圈中的感应电动势为：
输出电流为：
任意时刻穿过N 匝、面积为 S 的线圈的磁通链数为：
令 ，则
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输出信号
——发电机输出的最大电压
——发电机输出的最大电流
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8-1 电磁感应
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8-1 电磁感应
五、自感和互感
1、自感现象
由自身电流变化而引起的电磁感应现象。其中产生的感生电动势称之为自感电动势。
载流线圈的磁通量为：
自感取决于线圈的形状、大小以及周围的磁介质
称自感系数 ，单位为亨（H）
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8-1 电磁感应
线圈中的自感电动势为：
“—”表示自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化
在人们拔插头的瞬间，经常看到插头与插座之间会产生火花，请分析火花产生的原因。
思考题2
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自感的利用：
稳流 、 LC 谐振电路、感应圈、扼流圈等 .
扼流圈
8-1 电磁感应
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8-1 电磁感应
2、互感现象
I1
线圈1
线圈2
I2
当线圈1中的电流变化时，电流在其周围激发的磁场随之改变，从而导致磁场在线圈2中的磁通量发生变化，在线圈2中产生感生电动势的现象。其中产生的电动势称为互感电动势。
线圈中的磁通量：
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8-1 电磁感应
为互感系数，单位也为亨利（H）
对于两个线圈组成的互感系统：
互感电动势为：
“—”表示一个线圈中的互感电动势总是阻碍另一个线圈中的电流变化。
取决于两个线圈的形状、大小、相对位置和周围磁介质 。
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8-1 电磁感应
3、变压器
初级线圈
次级线圈
~
互感现象重要的应用之一—变压器，是用来改变交流电压的一种设备 。
若忽略线圈内阻，则变压器的初级、次级线圈两端电压之比跟它们的匝数成正比，即：
称为变压比
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8-1 电磁感应
变压器为降压变压器。
变压器为升压变压器。
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4、磁场的能量
L
K
当它通有电流时，电流不能突变，线圈中将产生自感电动势，对电流的增长起阻碍作用。在建立磁场的过程中，电源必须克服自感电动势作功，电源所做的这部分功，就以磁能