《电磁感应电磁场》ppt课件

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1、第八章变化的电磁场§8.1电磁感应定律8-1-1法拉第电磁感应定律实验一：当条形磁铁插入或拔出线圈回路时，在线圈回路中会产生电流，而当磁铁与线圈保持相对静止时，则回路中不存在电流。实验二：（以通电线圈代替条形磁铁。）1.当载流主线圈相对于副线圈运动时，线圈回路内有电流产生。2.当载流主线圈相对于副线圈静止时，如果改变主线圈的电流，则副线圈回路中也会产生电流。abcd实验三：vB将闭合回路置于稳恒磁场B中，当导体棒在导体轨道上滑行时，回路内出现了电流。结论：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，不管这种变化是由什么原因产生的，回路中有电流产生。这一

2、现象称为电磁感应现象。电磁感应现象中产生的电流称为感应电流，相应的电动势称为感应电动势。法拉第电磁感应定律当穿过回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势与穿过回路的磁通量对时间变化率的负值成正比。式中的负号反映了感应电动势的方向，是楞次定律的数学表示。符号法则规定：（1）对回路任取一绕行方向。（2）当回路中的磁感线方向与回路的绕行方向成右手螺旋关系时，磁通量为正（+），反之为负（-）。（3）回路中的感应电动势方向凡与绕行方向一致时为正（+），反之为负。由N匝导线构成的线圈时：全磁通：磁通链数：伏特设闭合线圈回路的电阻为R感应电

3、量：感应电流：结论：在t1到t2时间内感应电量仅与线圈回路中全磁通的变化量成正比，而与全磁通变化的快慢无关。8-1-2楞次定律楞次定律：（1）在发生电磁感应时，导体回路中感应电流的方向，总是使它自己激发的磁场穿过回路面积的磁通量去阻止引起感应电流的磁通量的变化。abcd（2）感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。vB楞次定律是能量守恒和转换的必然结果。结论：解：例1.一长直导线通以电流，旁边有一个共面的矩形线圈abcd。求：线圈中的感应电动势。odcbarxixdx§8.2动生电动势感生电动势根据磁通量变化的不同原因，把感应电动势分为两种

4、情况加以讨论。动生电动势：在稳恒磁场中运动着的导体内产生的感应电动势。感生电动势：导体不动，因磁场的变化产生的感应电动势。注意：动生电动势和感生电动势只是一个相对的概念。8-2-1动生电动势BAv-F运动导体内电子受到洛仑兹力的的作用：Ii非静电场：电动势：例2.一矩形导体线框，宽为l，与运动导体棒构成闭合回路。如果导体棒一速度v作匀速直线运动，求回路内的感应电动势。解：法一电动势方向AB

5、BAv法二：BAvx例3.一根长为L的铜棒，在均匀磁场B中以角速度在与磁场方向垂直的平面上作匀速转动。求棒的两端之间的感应电动势大小。解：动生电动势方向：a0aoldl法二、SLIavAB例4.一长直导线中通电流I=10A，有一长为L=0.2m的金属棒与导线垂直共面。当棒以速度v=2m/s平行与长直导线匀速运动时，求棒产生的动生电动势。dxx解：8-2-2感

6、生电动势和感生电场变化的磁场在其周围空间将激发出感生电场。麦克斯韦在1861年提出了感生电场的假设：感生电动势：由法拉第电磁感应定律电磁场的基本方程之一：（1）变化的磁场能够激发电场。（2）感应电场的环流不等于零，表明感应电场为涡旋场，所以又称为“涡旋电场”。结论：式中负号表示感应电场与磁场增量的方向成左手螺旋关系。感应电场与静电场的区别：（1）静电场由静止电荷产生，而感应电场由变化的磁场激发。（2）静电场是保守场，其环流为零。电力线起始于正电荷，终止于负电荷。而感应电场为非保守场，环流不等于零。且电力线为闭合曲线。例5.半径为R的圆柱形空间

7、区域，充满着均匀磁场。已知磁感应强度的变化率大于零且为恒量。问在任意半径r处感生电场的大小以及棒AB上的感生电动势。解：（1）AB（2）ABRrdxABRrdxABR8-2-3涡电流导体当大块导体放在变化的磁场中，在导体内部会产生感应电流，由于这种电流在导体内自成闭合回路故称为涡电流。电磁感应炉电磁灶§8.3自感和互感8-3-1自感当通过回路中电流发生变化时，引起穿过自身回路的

8、磁通量发生变化，从而在回路自身产生感生电动势的现象称为“自感现象”。所产生的电动势称为“自感电动势”。L称为自感系数简称自感。单位：“亨利”（H）自感系数L取决于回