感应电流的产生条件

知识点：感应电流

产生感应电流的条件

只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。

理解：1.闭合电路     2.磁通量发生变化

一.穿过闭合电路的磁通量发生变化的几个实例：

1.导体棒AB切割磁感线，实际上是改变“穿过闭合电路的磁感线条数”，即改变穿过闭合电路的磁通量。

2.磁铁北极（N极）或南极（S极）插入线圈，穿入线圈的磁通量将发生变化。

3.把磁铁替换成螺线管A，螺线管静止在线圈B里。

（1）、当螺线管开关（电键）闭合瞬间，螺线管A，立即产生磁场，穿过线圈B的磁通量从无变为有，磁通量发生变化。

（2）、保持电键闭合，调节滑动变阻器的滑片，改变通过螺线管A的电流，螺线管产生的磁场发生变化，通过线圈B的磁通量也发生变化。

（3）、断开电键（开关），螺线管不再产生磁场，穿过线圈B的磁通量从有变为无，磁通量发生变化。

二.磁通量变化的模型

1.磁场不变，包围面积改变：导体棒ab向右运动，切割磁感线。

分析：磁场B不变，闭合电路abcd包围的面积S改变，穿过闭合电路的磁通量Φ=BS就改变。

2.面积不变，磁场改变：闭合电路包围的面积不变，磁铁运动，穿过闭合电路的磁场发生改变

例题：

1.关于磁通量，下列说法中正确的是(  )

A．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量

B．磁通量越大，磁感应强度越大

C．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零

D．磁通量就是磁感应强度

答案 C

解析 ：磁通量是标量，故A不对；由Φ＝BS_⊥可知Φ由B和S_⊥两个因素决定，Φ较大，有可能是由于S_⊥较大造成的，所以磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故B不对；由Φ＝BS_⊥可知，当线圈平面与磁场方向平行时，S_⊥＝0，Φ＝0，但磁感应强度B不为零，故C对；磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故D不对．

2.如图所示，用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼此绝缘)，下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是(    )

答案 CD

解析 ：利用安培定则判断直线电流产生的磁场，其磁感线是一些以直导线为轴的无数组同心圆，即磁感线所在平面均垂直于导线，且直线电流产生的磁场分布情况是：靠近直导线处磁场强，远离直导线处磁场弱．所以，A中穿过圆形线圈的磁场如图甲所示，其有效磁通量为Φ_A＝Φ_出－Φ_进＝0，且始终为0，即使切断导线中的电流，Φ_A也始终为0，A中不可能产生感应电流．B中线圈平面与导线的磁场平行，穿过B的磁通量也始终为0，B中也不能产生感应电流．C中穿过线圈的磁通量如图乙所示，Φ_进>Φ_出，即Φ_C≠0，当切断导线中电流后，经过一定时间，穿过线圈的磁通量Φ_C减小为0，所以C中有感应电流产生；D中线圈的磁通量Φ_D不为0，当电流切断后，Φ_D最终也减小为0，所以D中也有感应电流产生．

3.如图1所示，有一个100匝的线圈，其横截面是边长为L＝0.20 m的正方形，放在磁感应强度为B＝0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由正方形改变成圆形(横截面的周长不变)，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？

(1)S是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积；

B是匀强磁场中的磁感应强度．

(2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通量的变化量ΔΦ＝Φ₂－Φ₁也不受线圈匝数的影响．所以，直接用公式求Φ、ΔΦ时，不必去考虑线圈匝数n.

练习：

1.如图所示，线圈Ⅰ与电源、开关、滑动变阻器相连，线圈Ⅱ与电流计G相连，线圈Ⅰ与线圈Ⅱ绕在同一个铁芯上，在下列情况下，电流计G中有示数的是(  )

A．开关闭合瞬间

B．开关闭合一段时间后

C．开关闭合一段时间后，来回移动变阻器滑动端

D．开关断开瞬间

答案 ACD

解析： A中开关闭合前，线圈Ⅰ、Ⅱ中均无磁场，开关闭合瞬间，线圈Ⅰ中电流从无到有形成磁场，穿过线圈Ⅱ的磁通量从无到有，线圈Ⅱ中产生感应电流，电流计G有示数．故A正确．B中开关闭合一段时间后，线圈Ⅰ中电流稳定不变，电流的磁场不变，此时线圈Ⅱ虽有磁通量但磁通量稳定不变，线圈Ⅱ中无感应电流产生，电流计G中无示数．故B错误．C中开关闭合一段时间后，来回移动滑动变阻器滑动端，电阻变化，线圈Ⅰ中的电流变化，电流形成的磁场也发生变化，穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计G中有示数．故C正确．D中开关断开瞬间，线圈Ⅰ中电流从有到无，电流的磁场也从有到无，穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无发生变化，线圈Ⅱ中有感应电流产生，电流计G中有示数．故D正确．

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