tft每日頭條

 > 生活

 > 電磁感應實驗怎麼看電流方向

電磁感應實驗怎麼看電流方向

生活 更新时间:2024-08-10 15:18:48

導體在磁場中切割磁感線運動時,導體兩端就會産生感應電動勢,其大小E=△φ/△t,根據電動勢的定義式,我們可以推導出兩個不同的表達式,即導體在磁場中做切割磁感線運動時,其感應電動勢的大小E=BLV。

電磁感應實驗怎麼看電流方向(導體感應出的電流的方向該如何判斷呢)1

如果是一個平面導體在磁場中旋轉切割磁感線運動時,它所産生的感應電動勢的大小E=BSω,其中S為導體圍成的面積,ω為導體平面在磁場中的旋轉的角速度。如果将導體接入到回路中,就必然會形成電流。那麼,導體感應出的電流的方向該如何判斷呢?

電磁感應實驗怎麼看電流方向(導體感應出的電流的方向該如何判斷呢)2

首先,我們将一個線圈靜止的放在桌面上,然後将線圈與電流表相連,接着用一個條形磁鐵去靠近線圈,則會出現這樣的現象,條形磁鐵進入或抽出線圈的過程中,電流表的指針的偏轉方向截然相反。

電磁感應實驗怎麼看電流方向(導體感應出的電流的方向該如何判斷呢)3

這個現象的背後說明了,在條形磁鐵進入或抽出線圈時,線圈中的感應電流的方向是不一樣的。這個電流的方向可以用楞次定律來描述,即在磁場中的導體感應出來的電流所産生的磁場總是要阻礙着引起導體的磁通量的變化量。

電磁感應實驗怎麼看電流方向(導體感應出的電流的方向該如何判斷呢)4

我們将條形磁鐵的N極插入線圈中時,線圈中感應電流所産生的磁場的N極與條形磁鐵的N正對,也就是說,線圈此時在阻礙條形磁鐵進入線圈本體中。判斷出了線圈中電流的磁場方向,我們再用右手定則就可以判斷出線圈中感應電流的方向了。

電磁感應實驗怎麼看電流方向(導體感應出的電流的方向該如何判斷呢)5

也許有人會在此提出疑惑,線圈中的電流所産生的磁場跟條形磁鐵所形成的磁場外部并無差異,這種情況下感應電流的方向是比較号判斷的。如果換成金屬導體棒在磁場中切割磁感線運動,那麼它所感應出來的電流方向該如何判斷呢?

電磁感應實驗怎麼看電流方向(導體感應出的電流的方向該如何判斷呢)6

根據右手定則可知,通過金屬導體棒的中電流所産生的磁場為一層層環繞導體的封閉磁場,當金屬導體作切割磁感線運動時,根據楞次定律來看的話,金屬導體感應電流的方向是很難判斷出來的。

在這種情況下,我們就需要對楞次定律進行深入的理解了。從能量守恒的角度看,條形磁鐵進入線圈中而産生電的過程,其實就是外力對條形磁鐵做的功轉化為了電能,而線圈中的感應電流所産生的磁場此阻礙着外力做正功。

從以上的分析不難看出,即使金屬導體中的電流産生的磁場時封閉的曲線,那麼這絲毫影響不到我們對金屬導體感應電流方向的判斷。當金屬導體在磁場中運動時,經過它的電流肯定會産生一個安培力。

不管磁場的方向如何,不管導體做何種方向的運動,金屬導體所受到的安培力必然與金屬導體在磁場中的運動方向相反,因為隻有這樣,金屬導體感應電流産生的磁場才在阻礙外力對金屬導體做功,使其整個體系的能量達到一個守恒的狀态。

既然判斷出了金屬導體在磁場中受到的安培力的方向,那麼再根據左手定則就可以判斷出金屬導體内電流的方向。此時,金屬導體相當于一節幹電池,那麼金屬導體兩端的感應電動勢方向就跟它的内部電流的流向相反了。

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关生活资讯推荐

热门生活资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved