电磁感应定律包括(电磁感应定律的产生是什么的
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电磁感应定律是法拉第在1831年发现的。如果将一个n匝的线圈放在磁场中,与线圈的磁链为零,无论什么原因(如线圈与磁场的相对运动或磁场本身的变化),只要有变化,线圈中就会感应出电动势。这种电动势倾向于在圆圈中产生电流来阻止变化。设电流的正方向与电动势的正方向一致,即正电势产生正电流,反过来产生正磁通量,即电流和磁通量的方向符合右手螺旋定律,电磁感应定律的数学描述如下
这是一个实验定律。公式中的负号表示感应电动势产生的电流所激发的磁场总是倾向于阻止线圈中磁链的变化。这通常被称为楞次定律。
特别地,如果通过N匝线圈的所有磁通量都是,即磁链是
规则
磁通量变化的原因可以分为两类
磁通由时变电产生,即磁通是时间t的函数,线圈与磁场之间存在相对运动,即磁通是位移变量x的函数,综合起来,磁通的全增量为
规则
在上面的公式中,v=dx/dt是线圈和磁场之间相对运动的速度。
公式是变压器的电动势,和变压器工作时的电动势一样,故名。
公式为动生电动势,在电机学中也称为速度电动势或旋转电动势,或俗称切割电动势。它是由磁场恒定时线圈与磁场的相对运动产生的。
,以上两种电动势可能存在于任何一个线圈中。,为了简化分析,有助于突出特性,下面将分别讨论这两种电动势。
变压器的电动势假设线圈与磁场相对静止,与线圈相联系的磁通量随时间变化,特别是按照正弦规律变化,即
在上式中,m是磁通量振幅,
是磁通量的交变角频率,单位为弧度/秒.
所以
类型
是感应电动势的振幅。
公式表明,电动势的变化规律与磁通量的变化规律相同,但相位滞后90。
在交流正弦分析中,矢量的大小用有效值来表示。感应电动势的有效值
这是电机学中变压器电动势的广义公式。
运动电动势
如图,设N匝线圈在恒定磁场中以速度V沿方向运动(B不随时间变化,只沿长度L范围内的方向分布),即函数B()正方向N垂直于纸面),线圈两边平行,但互相垂直,宽度为B, 有效长度为L,到原点的距离为x。在任何时刻,通过线圈的磁通量为
线圈中产生的感应电动势,即运动电动势,为
其中磁场Bn、线圈运动方向V和感应电动势E之间的关系由右手定则确定。
为了充分利用磁场,磁场应该只有垂直于线圈平面的分量,也就是说
如果你进一步想得到 圈内的最大感应电动势,你还应该问
即线圈一侧的磁场始终与另一侧的磁场相等,但方向始终相反。其实这也是电机设计的基本原则。
对于单根导线,假设B、V、L相互垂直,则
有空的
这与物理学中的结果是一致的。
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