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        閉合電路中感應電動勢“悖論”引發(fā)的思考

        2015-06-03 00:36:48石寶銀夏季云
        理科考試研究·高中 2015年6期
        關鍵詞:磁場

        石寶銀 夏季云

        法拉第電磁感應定律: 閉合電路中感應電動勢的大小跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比.閉合線框完全處于磁場中并與磁場垂直,當線框作垂直切割磁感線運動時,依據(jù)法拉第電磁感應定律可知,閉合電路中感應電動勢為零,事實上線框其中兩邊的兩端存在電壓,沒有電動勢哪來的電壓?這是否矛盾呢?這是在學習電磁感應時肯定會遇到的一個問題,剛學習電磁感應的同學感到難以理解.事實上即使到了高三大多數(shù)學生對該問題只知道結果,并沒有真正清楚其中的道理.

        由于電磁感應中的電路問題對學生來說是個難點,為幫助學生理解,法拉第電磁感應定律教學中必須明確以下四點:(1)電動勢是描述電源非靜電力做功的本領,只有電源才有電動勢,電動勢是電源的屬性,它不是電勢差.(2)電磁感應有兩類,動生電動勢和感生電動勢.當產生的是感生電動勢時,處在磁場中的閉合電路中每一部分導體都是電源;當產生的是動生電動勢時,只有切割磁感線的那部分導體才是電源.(3)法拉第電磁感應定律關于電路中感應電動勢指的是閉合電路中各部分電源連接后的總電動勢,可能是部分電路、全部電路、幾個部分電路存在電動勢.在動生電動勢中相當于電源性質的導體可能是閉合電路的一部分或幾部分導體,此時閉合電路中感應電動勢應是幾個電源連接的總和(類比恒定電流中干電池的連接);在感生電動勢中相當于電源性質的導體是處于磁場中的導體;既有感生電動勢又有動生電動勢時閉合電路中感應電動勢應是兩種電動勢的疊加.(4)動生電動勢有時切割磁感線的長度大于連入電路的長度,計算閉合電路中感應電動勢只能以實際接入電路的那部分長度計算.

        電磁感應電路往往采用等效法求解,下面分析實例.

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