13电磁感应 电磁场

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1、电磁学基础第13章电磁感应电磁场大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场1831年法拉第问题的提出实验产生电流磁场闭合回路变化m?产生电磁感应感应电流大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场13.1电磁感应的基本规律一、电磁感应现象SaaNvGbb大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场NSΦm12当回路1中电流ε发生变化时，在回路G2中出现感应电流。R大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场产生感应电流的几种情况1、磁棒插入或抽出线圈时，线圈中产生感生电流；2、通有电流的线圈替代上

2、述磁棒，线圈中产生感生电流；3、两个位置固定的相互靠近的线圈，当其中一个线圈上电流发生变化时，也会在另一个线圈内引起电流；4、放在稳恒磁场中的导线框，一边导线运动时线框中有电流。感应电流与原电流本身无关，电磁感应而是与原电流的变化有关。大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场aIiaIivRiiIi产生b形成b电动势当通过回路的磁通量变化时，回路中就会产生感应电动势。1.导线或线圈在磁场中运动BdS2.线圈内磁场变化S大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场二、法拉第电磁感应定律导体回路中产生的

3、感应电动势的大小，与穿过导体回路的磁通量对时间的变化率成正比。dkidtdidt感应电动势大小感应电动势的方向didt楞次定律大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场dd(N)对N匝线圈iNdtdtN—磁通链mNdi感应电流IiRRdt在t1到t2时间间隔内通过导线任一截面的感应电量(dqIdt)it2t21d12qIidtRdtdtdt1Rt111()R12大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场三、楞次定律(判断感应电流方向)闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所

4、激发的磁场来阻止或补偿引起感应电流的磁通量的变化。感应电流的效果反抗引起感应电流的原因产生a感应电流导线运动阻碍fv产生感应电流磁通量变化b阻碍大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场判断感应电流的方向：1、判明穿过闭合回路内原磁场SB感I的方向；iN2、根据原磁通量的变化m,按照楞次定律的要求确定感B应电流的磁场的方向；S3、按右手法则由感应电流磁场的I方向来确定感应电流的方向。iNB与B反向Bm感感BB与B同向m感大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场例:无限长直导线ii0

5、sinthl2bc共面矩形线圈abcd已知:l1l2h求:il1ihl2i0解:mBdSl1dx2xhadilhl0012lnsintxdx2hdm0i0l1hl2lncostidt2h大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场在无限长直载流导线旁有相同大小的四个思矩形线圈，分别作如图所示的运动。考判断回路中是否有感应电流。IVVV(a)(b)(c)(d)0000大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场两类实验现象导线或线圈在磁场中运动线圈内磁场变化感应电动势动生电动势产生

6、原因、感生电动势规律不相同都遵从电磁感应定律大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场13.2动生电动势一、动生电动势动生电动势是由于导体或导体回路在恒定磁场中运动而产生的电动势。产生?非静电力动生电动势aGvlib大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场+++动生电动势的成因a++导线内每个自由电子B受到的洛仑兹力为vfe(vB)非静电力f它驱使电子沿导线由a向b移动。b由于洛仑兹力的作用使b端出现过剩负电荷，a端出现过剩正电荷。大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场+++在导线内部产生静电场Ea++

7、Fe方向abB电子受的静电力vFeEef平衡时Ffeb此时电荷积累停止，ab两端形成稳定的电势差。洛仑兹力是产生动生电动势的根本原因.大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场动生电动势的公式非静电力fe(vB)f定义Ek为非静电场强EkvBe由电动势定义Edlik运动导线ab产生的动生电动势为aEdl(vB)dlikb大学物理学电磁学基础第13章电磁感应电磁场一般情况导线是曲线,磁场为非均匀场。导线上各长度元dl上的速度v、B各不相同dl上的动生电动

8、势d(vB)dli整个导线L上的动生电动势