- 电磁感应物理电量
电磁感应物理中的电量包括:
1. 动生电动势中的电荷量:这部分电荷量等于穿过磁场中的回路的电荷量。
2. 感生电动势中的电荷量:感生电动势是由于磁场的变化引起的,它产生的电荷量等于穿过电路的电荷量。
此外,磁通量变化引起感应电动势的电荷量也属于电磁感应物理中的电量。
相关例题:
问题:在电磁感应中,如何计算感应电流和电荷量?
背景:当磁场发生变化时,会产生感应电动势,进而产生感应电流。电荷量是指一段时间内通过导体的电荷数。
例题:
一个矩形线圈在匀强磁场中绕固定轴做匀速转动。线圈的匝数为n,边长为L1和L2,电阻为R。当线圈从中性面开始转动时,求:
(1)线圈从中性面开始转动到再次转过中性面,感应电动势的变化量是多少?
(2)在这段时间内通过线圈的电荷量是多少?
(3)线圈转动的角速度是多少?感应电动势的最大值是多少?
解答:
(1)根据法拉第电磁感应定律,线圈从中性面开始转动到再次转过中性面,感应电动势的变化量为ΔΦ/Δt = (nΔB·ΔL)/Δt。其中,ΔB表示磁通量的变化量,ΔL表示线圈的边长变化量,n表示线圈的匝数。
(2)根据电荷量公式q = It,其中I表示电流,t表示时间。由于线圈从中性面开始转动,所以电流在半个周期内变化两次,因此通过线圈的电荷量为q = 2I·Δt/n。
(3)线圈转动的角速度ω = 2π/T,其中T表示周期。根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律,可得到感应电动势的最大值为E = nΔΦ/t - R。因此,线圈转动的角速度为ω = 2πn/(T·n)。
答案:
(1)线圈从中性面开始转动到再次转过中性面,感应电动势的变化量为(nBL1·BL2)/(T·n)。
(2)在这段时间内通过线圈的电荷量为q = 2I·Δt/n = 2(BL1·BL2·Δt)/n。
(3)线圈转动的角速度为ω = 4π^2n^2/(R·T^2)。感应电动势的最大值为E = nΔΦ/t - R = (BL1·BL2·n^2)/(R·T)。
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