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《感生电动势,自感和互感》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、大学物理学电子教案感生电动势、自感与互感11-3感生电动势感生电场11-4自感与互感复习电磁感应定律电磁感应的基本现象法拉第电磁感应定律楞次定律动生电动势动生电动势§11-3感生电动势感生电场1.导体回路不动，由于磁场变化产生的感应电动势叫感生电动势。2.产生感生电动势的非静电力？问题：(1)是不是洛仑兹力？不是洛仑兹力不动变(2)会是什么力？不是洛仑兹力，不是静电力，只可能是一种新型的电场力引言变化的磁场在其周围空间激发的一种能够产生感生电动势的电场，这种电场叫做感生电场，或涡旋电场。1861年，麦克斯韦（1831-1879）大胆假设
2、由电动势定义：1、感生电场的环路定理按照法拉第电磁感应定律一、感生电场二、感生电场的性质（的正方向与L成右手螺旋关系）所以有（记）感生电场的电场线是无头无尾的闭合曲线，所以又叫涡旋电场。说明：感生电场是非保守场。1)2)感生电场和磁感应强度的变化在方向上满足——左手螺旋关系。3、感生电场的高斯定理感生电场是无源场。两种电场比较由静止电荷激发由变化的磁场激发电场线为闭合曲线电场线为非闭合曲线静电场感生电场起源电场线形状比较有源：无源：保守：非保守（涡旋）：不能脱离源电荷存在可以脱离“源”在空间传播静电场感生电场性质特点对场中电荷的作用相互
3、联系比较作为产生的非静电力，可以引起导体中电荷堆积，从而建立起静电场.4.感生电场存在的实验验证2)涡电流当大块导体处在变化的磁场中,或相对于磁场有相对运动时,由于感应电场力的作用,在这块导体中就会产生感应电流,并自动形成闭合回路,这种在大块导体中流动的感应电流成为涡电流I涡1)电子感应加速器（医疗，工业探伤，中低能粒子物理实验）通交流电的电磁铁真空环电磁炉加热时炉体本身并不发热，在炉内线圈接通交流电时，在炉体周围产生交变的磁场。当金属容器放在炉上时，在容器上产生涡电流，使容器发热，达到加热食物的目的。电磁阻尼（有时需设计一个闭合回路）
4、方法一：由电动势的定义方法二：由法拉第电磁感应定律三、感生电动势的计算例1.已知:半径为R的长直螺线管内的(设0)求:管内外的【解】由于磁场有轴对称性，所以也有轴对称性。管内：取场点P，过场点作轴对称圆回路L，以顺时针为正方向。大小相同，方向沿L的切线方向,与半径垂直。L上各点：通常：我们可以先假设与L同向，即为正方向。（方向与假设方向相反）有可得设（的正方向与L成右手螺旋关系）管外:同理，取场点P’,作回路L’,可得（方向与假设方向相反）设设如果L、L’处有导线的闭合回路，那么导线上就会有逆时针方向的感生电流。L、L’处当然有逆
5、时针方向的感生电动势。的分布曲线如图所示：[例2]在螺线管截面内放置长的金属棒,求:金属棒中的解：连接,形成闭合回路半径通过的磁通:1.自感现象由于回路中电流变化，引起穿过回路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。自感电动势11－4自感与互感一、自感现象由叠加原理：磁通链：自感系数：当线圈中通有单位电流时，穿过线圈的全磁通。由线圈形状、大小、匝数、周围介质分布等因素决定。单位：亨利、H由毕-萨定律：2.自感系数(1)定义：电流强度变化率为一个单位时，在这个线圈中产生的感应电动势等于该线圈的自感系数。3、自
6、感电动势自感电动势的方向总是要使它阻碍回路本身电流的变化。4、电磁惯性自感有维持原电路状态的能力，L就是这种能力大小的量度，它表征回路电磁惯性的大小。5、自感现象的利弊有利的一方面:扼流圈镇流器，共振电路，滤波电路不利的一方面：(1)断开大电流电路，会产生强烈的电弧；(2)大电流可能因自感现象而引起事故。6、自感的计算假设电流I分布计算F或由L=/I求出L例1．有一长直螺线管，长度为l，横截面积为S，线圈总匝数为N，管中介质磁导率为m，试求其自感系数。解：对于长直螺线管，当有电流I通过时，可以把管内的磁场看作是均匀的，其磁感应强度的
7、大小为：穿过螺线管的磁通量等于自感系数为令V=Sl为螺线管的体积增大L的方法：(1)n大(2)m大L=/I解两圆筒之间如图在两圆筒间取一长为的面,并将其分成许多小面元.则例2有两个同轴圆筒形导体,其半径分别为和,通过它们的电流均为,但电流的流向相反.设在两圆筒间充满磁导率为的均匀磁介质,求其单位长度的自感.如图在两圆筒间取一长为的面,并将其分成许多小面元.即由自感定义可求出单位长度的自感为1.互感现象变化变化线圈1中产生变化变化线圈2中产生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—互感现象。互感电动势二、互感现象
8、2.互感系数定义当线圈几何形状、相对位置、周围介质磁导率均一定时当一回路中通过单位电流时，引起的通过另一回路的全磁通。互感系数(2)物理意义当一个回路中电流变化率为一个单位时，在相邻另一回路中引起的互感电动
