《大学物理电磁感应》PPT课件

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1、第九章电磁感应第九章电磁感应电磁感应——一个现代的多彩多姿的世界！第九章电磁感应本章要点☆法拉第电磁感应定律。☆动生电动势、感生电动势（涡旋电场）。☆自感、自感系数、RL电路的暂态过程。☆磁场的能量。电磁场简介。实验一当磁铁插入或拔出线圈回路时，线圈回路中会产生电流，而当磁铁与线圈相对静止时，回路中无电流产生。SN第一节电磁感应定律一、电磁感应的基本定律实验二以通电线圈代替条形磁铁当载流线圈B相对线圈A运动时，线圈A回路内会产生电流。当载流线圈B相对线圈A静止时，若改变线圈B中的电流，线圈A回路中也会产生电流。ABR第一节电磁感应定律实验三将闭合回路置于稳恒磁场中，当导体棒在导

2、体轨道上滑行时，回路内产生电流。总结以上几个实验：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导致的，回路中有电流产生。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。abcd第一节电磁感应定律法拉第电磁感应定律(Faraday’sLawofInduction)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的大小与穿过回路的磁通量对时间的变化率成正比。式中的负号反映了感应电动势的方向，是楞次定律（Lenzlaw）的数学表示。第一节电磁感应定律楞次定律因此表示为法拉第电磁感应定律数学表达式中的负号。楞次定律(Lenz’sLaw)闭合

3、的导线回路中，产生的感应电流，具有确定的方向，它总是使自己所产生的通过回路面积的磁通量，去抵消或补偿引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律是能量守恒定律的一种表现，其本质是能量守恒定律：维持图中滑杆运动必须外加一个力，此过程为外力克服安培力做功并转化为焦耳热。++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++第一节电磁感应定律用楞次定律判断线圈中感应电流方向NSNS第一节电磁感应定律应用法拉第电磁感应定律注意：1.先选定回路绕行的正方向，由此确定回路所包围面积的正法线方向。2.根据法拉第电磁感应定律，若εi>0，则其方向沿回路正方向。注意与楞次定律结

4、论是一致的。通过N匝线圈的磁链若回路中的电阻为R，则感应电流：第一节电磁感应定律法拉第简介（MichaelFaraday,1791-1867)1.生平法拉第于1791年出生在英国伦敦附近的一个小村里，父亲是铁匠，自幼家境贫寒，无钱上学读书。13岁时到一家书店里当报童，次年转为装订学徒工。在学徒工期间，法拉第除工作外，利用书店的条件，在业余时间贪婪地阅读了许多科学著作，例如《化学对话》、《大英百科全书》的《电学》条目等，这些著作开拓了他的视野，激发了他对科学的浓厚兴趣。第一节电磁感应定律1812年，学徒期满，法拉第打算专门从事科学研究。次年，经著名化学家戴维推荐，法拉第到皇家研究

5、院实验室当助理研究员。这年底，作为助手和仆人，他随戴维到欧洲大陆考察漫游，结识了不少知名科学家，如安培、伏打等，这进一步扩大了他的眼界。1815年春回到伦敦后，在戴维的支持和指导下作了好多化学方面的研究工作。1821年开始担任实验室主任，一直到1865年。1824年，被推选为皇家学会会员。次年法拉第正式成为皇家学院教授。1851年，曾被一致推选为英国皇家学会会长，但被他坚决推辞掉了。1867年8月25日，他坐在书房的椅子上安祥地离开了人世。遵照他的遗言，在他的墓碑上只刻了名字和生死年月。第一节电磁感应定律2.主要工作1821年法拉第读到了奥斯特关于电流磁效应的论文《关于磁针上的

6、电碰撞的实验》。该文给了他很大的启发，使他开始研究电磁现象。经过十年的实验研究（中间曾因研究合金和光学玻璃等而中断过），在1831年，他终于发现了电磁感应现象。1833年，法拉第发现了电解定律，1837年发现了电解质对电容的影响，引入了电容率概念。1845年发现了磁光效应，后又发现物质可分为顺磁质和抗磁质等。由于法拉第的工作，导致了电动机和发电机的发展以及电学技术的繁荣。法拉第相信自然界力的统一，在大量实验基础上创建了力线的思想和场的概念，为麦克斯韦电磁场理论奠定了基础。第一节电磁感应定律外电路：正电荷在静电场力的作用下从高电势向低电势运动。内电路：正电荷在非静电力的作用下从低

7、电势向高电势运动。+电动势(electromotiveforce)的概念+++++AB-----+++++非静电力：为非静电场的场强电源的电动势：在电源内部将单位正电荷从负极移动到正极的过程中非静电力所作的功，因此有和电势相同的单位。第一节电磁感应定律由于非静电力只存在于内电路上，所以上式可以应用到整个电路回路上：于是，法拉第电磁感应定律可以表示为：式中左边是非静电力对回路积分，即感应电动势；右边是回路中磁通量变化率的负值。第一节电磁感应定律注意到线圈所在处的磁场是不均匀的，并且还是交变的，