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1、第十章电磁感应感应电流1831年法拉第闭合回路变化实验产生电流磁场电磁感应产生?问题的提出10-1电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律闭合回路中的磁通量发生变化时在该闭合回路中将出现感应电流当回路1中的电流发生变化时在回路2中会出现感应电流.电磁感应R12εGmΦ1、产生感应电流的五种情况1.磁棒插入或抽出线圈时,线圈中产生感应电流；2.通有电流的线圈替代上述磁棒,线圈中也会产生感应电流；3.两个位置固定的相互靠近的线圈，当其中一个线圈的电流发生变化时,在另一个线圈上有感应电流；4.放在稳恒磁场中的导线框，其中一条导线边运动或导线框转动时，导线框

2、中有感应电流。共同特点:线圈包围的磁通量发生变化.感应电流与原电流本身无关,只与原电流的变化有关(变化的电流产生变化的磁场,使线圈中的磁通量变化)电动势形成产生当通过回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势.如果线圈闭合,则有感应电流.产生感应电动势的两种方式1.导线或线圈在磁场中运动2.线圈内磁场变化导体回路中产生的感应电动势的大小,与穿过导体回路的磁通量对时间的变化率成正比。感应电动势的方向与感应电流的方向相同楞次定律感应电动势大小2、电磁感应定律判断感应电动势的方向1.判明原磁场的方向;2.选择闭合回路的绕行方向与原磁场方向符合右

3、螺关系(则:回路包围面积的法线方向与原磁场方向一致)使得穿过回路的磁通量为正值;3.这时如果磁通量增加,则,表明感应电动势的方向与闭合回路的绕行方向相反如果,则,表明感应电动势的方向与闭合回路的绕行方向相同.对N匝线圈—磁通链感应电流在t1到t2时间间隔内通过导线任一截面的感应电量根据电流的定义有二、楞次定律(判断感应电流方向)感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因导线运动感应电流阻碍产生磁通量的变化感应电流产生阻碍闭合回路中感应电流的方向,总是使得它所激发的磁场来阻止或补偿引起感应电流的磁通量的变化.感应电流的方向与线方向符合右手螺旋关系。

4、感应电流的方向与线方向符合右手螺旋关系。例:无限长直导线通有随时间变化的电流矩形线圈与直导线共面求:已知:解:（1）如图所示建立坐标思考在无限长直载流导线旁有相同大小的四个矩形线圈，分别作如图所示的运动。判断各回路中是否有感应电流。线框绕竖直轴旋转线框从外向内平移线框从左向右平移线框从上向下平移两类实验现象①导线或线圈在磁场中运动:使通过线圈的磁通量发生变化,产生----动生电动势②线圈内的磁场发生变化:使通过线圈的磁通量发生变化,产生----感生电动势感生电动势动生电动势产生原因和规律不相同但都遵从电磁感应定律感应电动势一、动生电动势：动生电

5、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10-2动生电动势与感生电动势?什么非静电力动生电动势产生电动势方向从负极经由电源内部指向正极而电流方向由电源正极流出G洛仑兹力驱使电子沿导线由a向b移动b端出现过剩负电荷a端出现过剩正电荷+++++++++++++++++++++非静电力动生电动势的成因导线内每个自由电子受到的洛仑兹力电子受到静电力达到平衡时此时电荷积累停止,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在导线内部产生静电场方向：ab+++++++++++++++++++++由电动势定义得到运动导线ab产生

6、的动生电动势动生电动势的公式非静电力是洛仑兹力定义为非静电场强度单位正电荷所受到的非静电力一般情况:导线是曲线,磁场为非均匀场上的动生电动势整个导线L上的动生电动势导线上各线元上的速度和各不相同的方向沿着的方向均匀磁场非均匀磁场计算动生电动势分类方法平动转动例已知:求:均匀磁场平动解:非静电场非静电场方向竖直向上,与直线的夹角为β+++++++++++++L由图知:非静电场与各线元的夹角都是β典型结论：特例（均匀磁场中）++++++++++++++++++++++++++++L均匀磁场：闭合线圈平动均匀磁场:导线平动++++++++++++

7、+++求：动生电动势解:方法一作辅助线构成闭合回路例：有一半圆形金属导线在匀强磁场中作切割磁力线运动。已知：电动势方向与非静电场方向相同+++++++++++++++++++R解：方法二方向:竖直向上设圆弧半径(红色)与速度方向的夹角为θ+++++++++++++++++++RR电动势的方向与非静电场方向相同均匀磁场中:导体棒转动例:长为L=R的铜棒在磁感应强度为的均匀磁场中以角速度绕O轴转动求：棒中感应电动势的大小和方向。解:微元法--铜棒在与磁场垂直的平面内方向:沿棒若取线元的积分方向从A到O，则有方向:到点O距离不同速率不同,距离点O为l

8、处的速率方法二作辅助线:形成闭合回路OACO(扇形),设OC边不动,OA边逆时针旋转,当扇形面积增大时穿过该扇形的磁通量增加.设包围扇形的闭合回路的绕