電磁感應(yīng)的能量問題

1、 電磁感應(yīng)的能量問題電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題1安培力的大小eq blc rc(avs4alco1(感應(yīng)電動勢：EBlv,感應(yīng)電流：If(E,Rr),安培力公式：FBIl)Feq f(B2l2v,Rr)2安培力的方向(1)先用右手定則確定感應(yīng)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(dǎo)體切割磁感線運動方向相反。1電磁感應(yīng)中動力學(xué)問題的動態(tài)分析聯(lián)系電磁感應(yīng)與力學(xué)問題的橋梁是磁場對電流的安培力，由于感應(yīng)電流與導(dǎo)體切割磁感線運動的加速度有著相互制約關(guān)系，因此導(dǎo)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：導(dǎo)體受力運動e

2、q o(,sup7(EBLv)感應(yīng)電動勢eq o(,sup7(If(E),sdo5(Rr)感應(yīng)電流eq o(,sup7(FBIL)通電導(dǎo)體受安培力合外力變化eq o(,sup7(F合ma)加速度變化速度變化周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定的臨界狀態(tài)。2解題步驟(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律、右手定則確定感應(yīng)電動勢的大小和方向。(2)應(yīng)用閉合電路歐姆定律求出電路中的感應(yīng)電流的大小。(3)分析研究導(dǎo)體受力情況，特別要注意安培力方向的確定。(4)列出動力學(xué)方程或平衡方程求解。3兩種狀態(tài)處理(1)導(dǎo)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

3、分析。(2)導(dǎo)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(guān)系分析。4電磁感應(yīng)中的動力學(xué)臨界問題(1)解決這類問題的關(guān)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(yīng)中的能量問題1能量的轉(zhuǎn)化閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)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(yīng)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(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程，實質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過程。(2)當(dāng)磁場不動

4、、導(dǎo)體做切割磁感線的運動時，導(dǎo)體所受安培力與導(dǎo)體運動方向相反，此即電磁阻尼。在這種情況下，安培力對導(dǎo)體做負(fù)功，即導(dǎo)體克服安培力做功，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，當(dāng)感應(yīng)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：eq x(其他形式的能如：機械能)eq o(,sup7(安培力做負(fù)功),sdo5()eq x(電能)eq o(,sup7(電流做功),sdo5()eq x(其他形式的能如：內(nèi)能)(3)當(dāng)導(dǎo)體開始時靜止、磁場(磁體)運動時，由于導(dǎo)體相對磁場向相反方向做切割磁感線運動而產(chǎn)生感應(yīng)電流，進而受到安培力作用，這時安培力成為導(dǎo)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(dǎo)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：電能eq o(,sup7(W安0),sdo5(W安0)其他形式的能。2求解焦耳熱Q的三種方法(1)直接法：QI2Rt(2)功能關(guān)系法：QW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(yīng)動力學(xué)問題中，要抓好受力情況、運動情況的動態(tài)分析。導(dǎo)體受力運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流通電導(dǎo)體受安培力合外力變化加速度變化速度變化，最終加速度