高中物理 · 电磁感应与电磁波初步

磁

电磁感应与电磁波初步

EM Induction & EM Waves · 磁通量

电生磁（奥斯特）之后，法拉第问：磁能不能生电？这一章入门：磁通量、电磁感应现象、电磁波——为选必二打基础。

①

$\Phi=BS$（垂直时）

②

磁通量变化生电

③

闭合回路磁通变

④

变化电磁场传播

开场场景：把磁铁插进线圈，电流计指针动了一下——磁铁不动就没电流，一动就有。这就是发电机原理。

卡必背公式 / 记忆口诀

磁通量：$\Phi=BS$（$B$ 垂直于 $S$ 时），单位韦伯 Wb

产生感应电流条件：闭合回路 + 磁通量发生变化

电磁波：变化电场产生变化磁场，交替产生向远处传播

电磁波在真空中速度 $c=3\times10^8$ m/s

口诀：口诀：磁通量变化才生电；磁铁动、线圈动、磁场变都行

磁通量：穿过某面的磁感线条数 $\Phi=BS$（$B$ 垂直面时）。电磁感应：只要穿过闭合回路的磁通量变化，回路中就产生感应电流。发电机、变压器都靠它。

电磁波：麦克斯韦预言：变化的电场产生磁场、变化的磁场产生电场，交替产生形成电磁波，$c=3\times10^8$ m/s。光是电磁波的一种。

怎么改变磁通量：①磁场强弱变；②回路面积变；③回路与磁场夹角变。只要 $\Phi$ 变就有感应。电磁波谱：无线电波→微波→红外线→可见光→紫外线→X射线→γ射线，频率依次升高。

例1：$B=0.2$ T，线圈面积 $0.01\ m^2$ 垂直磁场，磁通量？

$\Phi=BS$。

$\Phi=0.2\times0.01=\mathbf{2\times10^{-3}\ Wb}$。

例2：线圈不动、磁场也不变，有没有感应电流？

磁通不变。

没有；必须磁通变化才有感应电流。

例3：电磁波真空中速度？

等于光速。

$c=\mathbf{3\times10^8\ m/s}$。

变化磁场在手机线圈中产生感应电流充电。

电磁波携带信息发射接收；光速传播。

初中：磁现象初步。高中必修三：磁通量、电磁感应现象、电磁波。选必二：法拉第电磁感应定律定量 $E=n\Delta\Phi/\Delta t$、楞次定律、交流电。

防坑警示

磁通不变就没感应电流，哪怕磁场很强。电磁波不需要介质，能在真空中传播（声波不能）。