09电磁感应2009

《09电磁感应2009》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第九章电磁感应电磁场理论ElectromagneticInduction风云人物本章作业第九章：思考题：9-3-4习题：9-1，9-29，王海婴版作业12.612.812.1712.18第九章电磁感应电磁场理论本章主要阐述六个方面的问题：法拉第电磁感应定律动生电动势及其微观机理感生电动势与感生电场自感和互感磁场能量位移电流与电磁场理论逻辑关系如图所示§9-1电磁感应定律问题提出：自从奥斯特发现了电流的磁效应，人们自然地联想到：电流可以产生磁场，磁场是否也能产生电流呢？一．电磁感应现象当穿过一个闭合导体回路所包围的面

2、积内的磁通量发生变化时（不论这种变化是由什么原因引起的），在导体回路中就有电流产生。这种现象称为电磁感应现象。回路中所产生的电流称为感应电流。相应的电动势则称为感应电动势。§9-1电磁感应定律二．三．法拉第电磁感应定律楞次定律通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磁通量对时间的变化率成正比.判断感应电流方向的楞次定律:闭合回路中产生的感应电流具有确定的方向，它总是使感应电流所产生的通过回路面积的磁通量，去补偿或者反抗引起感应电流的磁通量的变化。负号——楞次定律的数学表示判断感应电流方向即可以

3、用楞次定律，也可以用法拉第电磁感应定律§9-1电磁感应定律注意:（1）感应电流所产生的磁通量要阻碍的是磁通量的变化，而不是磁通量本身。（2）阻碍并不意味抵消。如果磁通量的变化完全被抵消了，则感应电流也就不存在了。用两种方法判断方向练习其他的例子看书自己练习§9-1电磁感应定律应用：磁通计原理例题回路正方向顺时针方向§9-2动生电动势磁通量变化的两种原因：S变化，或B变化由于导体运动而产生的感应电动势，称为动生电动势。一．在磁场中运动的导线内的感应电动势例§9-2动生电动势动生电动势中的能量转换要维持恒定电流，外界必

4、须向回路提供能量。典型例题从内部看，Ei指向BA从外部看，作为电源，A点电势高于B.§9-2动生电动势二．在磁场中转动的线圈内的感应电动势也可以用Ek=v*B求得同样结果在匀强磁场内转动的线圈中所产生的电动势是随时间作周期性变化的，这种电动势称为交变电动势。在交变电动势的作用下，线圈中的电流也是交变的，称为交变电流或交流。§9-2动生电动势动生电动势微观解析Lorentz力有两个分力，外力反抗其中一个分力，宏观做功，使得Lorentz力另一个分力能够驱动带电粒子形成电流。Lorentz力D能量转换者：接受外力做

5、功，提供功给电子。§9-3感生电动势感生电场当导体回路不动，由于磁场变化引起磁通量改变而产生的感应电动势，叫做感生电动势。不能用Lorentz力(磁力)来解释，只能归结为电场。一．感生电场变化的磁场在其周围会激发一种电场，这种电场称为感生电场。§9-3感生电动势感生电场重要说明1Ei的存在并不取决于空间有无导体回路存在，变化的磁场总是在空间激发电场。2在自然界中存在着两种以不同方式激发的电场，所激发电场的性质也截然不同。由静止电荷所激发的电场是保守力场（无旋场）；由变化磁场所激发的电场不是保守力场（有旋场）。3

6、Ei线的绕行方向与所围的$B/$t的方向构成左螺旋关系应用：电子感应加速器§9-3感生电动势感生电场应用：磁通计测磁感应强度原理§9-3感生电动势感生电场二．涡电流eddycurrents当大块导体，特别是金属导体处在变化的磁场中时，由于通过金属块的磁通量发生变化，因此在金属块中产生感应电动势。而且由于大块金属电阻特别小，所以往往可以产生极强的电流，这些电流在金属内部形成一个个闭合回路，所以称作涡电流，又叫涡流。涡电流应用导体§9-4自感和互感一．自感Self-induction由于回路中电流变化，引起穿过回路

7、包围面积的全磁通变化，从而在回路自身中产生感生电动势的现象叫自感现象。§9-4自感和互感自感电动势L与回路的形状，匝数，磁介质有关自感系数（简称自感）计算无铁磁性物质，回路几何形状不变：§9-4自感和互感二．互感MutualInduction一个载流回路中电流变化，引起邻近另一回路中产生感生电动势的现象，称为互感现象。互感系数§9-4自感和互感互感系数简称互感，它和两个回路的大小、形状、匝数以及周围磁介质的性质有关，与它们的相对位置有关。互感系数反映两耦合回路互感(相互影响)的强弱互感电动势计算互感系数方法设电流I

8、1或I2，计算Y21或Y12§9-5磁场的能量RL电路（circuit）的能量转换自感电动势合上S1时回路方程§9-5磁场的能量电感的储能过程也是电感中磁场的建立过程对长直螺线管：磁场的能量磁场是能量的携带者凡是有磁场存在的地方就存在有磁场能量,磁场的能量密度为电磁波的传播过程就是电场和磁场能量的传输过程§9-6位移电流电磁场理论1865年麦克斯韦在总结前人