高三物理中涉及的線圈包括:單匝和多匝線圈。其中,單匝線圈如電源線、網(wǎng)絡(luò)線等,多匝線圈如電機、變壓器等。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
此外,高中物理中還會提到通電螺線管,它也是一種比較典型的線圈。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
相關(guān)例題:
題目:一個長為L的線圈在均勻變化的磁場中運動,已知磁感應強度B的變化率為dB/dt,求線圈中感應電流的大小和方向。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
【解答】O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
首先,我們需要知道線圈中的感應電動勢與磁通量變化率之間的關(guān)系。根據(jù)法拉第電磁感應定律,線圈中的感應電動勢為:O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
E = -dΦ/dtO2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
其中,Φ表示磁通量。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
對于一個長為L的線圈,其磁通量可以表示為:O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
Φ = BSO2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
其中,S是線圈的橫截面積。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由于線圈在均勻變化的磁場中運動,所以磁通量B會隨時間變化。因此,我們可以用磁感應強度B的變化率來代替磁通量的變化率。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
將上述關(guān)系代入法拉第電磁感應定律公式中,得到:O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
E = -dB/dtSO2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
其中,S是線圈的橫截面積。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
接下來,我們需要求出線圈中的感應電流。根據(jù)歐姆定律,感應電流I與感應電動勢E成正比,即:O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
I = E/RO2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
其中,R是線圈的電阻。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
由于線圈是長直導線,所以它的電阻可以近似為:O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
R =ρL/SO2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
其中,ρ是導線的電阻率。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
將上述關(guān)系代入感應電流公式中,得到:O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
I = -dB/dtLS/ρO2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
最后,我們需要求出線圈中感應電流的方向。根據(jù)楞次定律,感應電流的方向應該是阻礙磁通量變化的方向。在本題中,磁通量隨時間均勻增加,所以感應電流的方向應該與磁場的變化方向相反。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
綜上所述,線圈中的感應電流大小為:I = -dB/dtLS/ρ,方向與磁場的變化方向相反。O2t物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
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