第12章 变化的电磁场A(10学时).ppt

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1、变化的电磁场Electromagnaticfieldchanged第12章(8)1§12.1电磁感应的基本定律IiIi共同点：闭合回路面积上的磁通量发生变化时，回路中便产生感应电流。I(t)Ii2一.楞次定律闭合导体回路中感应电流的方向，总是企图使它自身产生的通过回路面积的磁通量，去阻碍原磁通量的改变。阻碍的意思是：感应电流Ii与原磁场B的反方向成右手螺旋关系。BBIi若m增加,感应电流Ii与原磁场B的正方向成右手螺旋关系。Ii若m减少,3企图感应电流总是企图阻碍原磁通的改变，但又阻止不了。楞次定律

2、是能量守恒定律的必然结果。楞次定律能量守恒“阻碍”改为“助长”违背能量守恒fmfm4对闭合导体回路,感应电动势的方向和感应电流的方向是相同的。i只要回路的磁通量发生变化，这个回路中便一定有感应电动势存在。只有回路闭合，才有感应电流。I5二.法拉第电磁感应定律回路中的感应电动势：1.m通过回路面积的磁通量；负号“”是楞次定律的数学表示。匀强磁场、平面线圈：2.解题步骤：(i)首先计算磁通量(取正值)：(ii)求导：63.符号法则:若i>0,则i的方向与原磁场的正方向组成右手螺旋关系；若i<

3、0,则i的方向与原磁场的负方向组成右手螺旋关系。例如:m，i74.对N匝线圈，则=Nm线圈的磁通链。5.对电阻为R的闭合回路,感应电流为8即6.在t1→t2内，通过导线横截面的感应电量为9例题12.1.1圆线圈，m=8×10-5sin100t(wb),N=100匝，求t=0.01s时感应电动势的大小和方向。解=-0.8cos100t代入t=0.01,得i=0.8=2.51(v)由于i>0,i的方向与原磁场的正方向组成右手螺旋关系，即顺时针方向。i10例题12.1.2长直螺线管

4、(半径a,n)，I=Iocost(Io、为常量)。求同轴的圆线圈(半径b、电阻R)中的i和Ii。解由m=BScos得m=µonI·b2a2BIab如果b

5、t+o)(2)bcd(bcd=60º,bc=cd=a)绕oo´轴转动，转速每分钟n转,t=0时如图，求导线bcd中的i。do´cBob13是匀强磁场吗？是！m=BScos(t+o)=-BoScos2t=Bosint.Scost(3)线圈面积S，B=Bosintk(Bo和为常量)。t=0时线圈的法线与k同向，求线圈中的i。14解tg=a/bm=drrdsxbABCaI例题12.1.4长直电流I与ABC共面,AB=a,BC=b。(1)I=Iocost(Io和为常量),

6、ABC不动,求:ABC=？15xbABCaI,x(t),(2)若I为常量,ABC以速度向右平移，求AB边与长直导线相距x时，ABC=？drrds16xbABCaI,x(t),(3)若I=Iocost,ABC以速度向右平移，求AB边与长直导线相距x时，ABC=？17xbABCaII=Iocost18MNCDox例题12.1.5框架COD置于磁场B中,导线MN在架上以恒定向右运动。t=0时，x=0，求框架中的感应电动势。(1)匀强B,且不随时间变化;(2)(k、为常量)。解(

7、1)m=Bscos因i<0,故i为顺时针方向。19MNCDox(2)(k、为常量)。xdx=方向?20例题12.1.6两条平行长直导线和矩形线框共面，I=Iosint(其中Io和均为常量),求矩形线框中的感应电动势。r1r2abIIdrr解adrm=ds21I=Iosintr1r2abII22例题12.1.7圆柱状磁场B=Borsint,(Bo和为常量)，方向向里。求半径为R的金属环中的感应电动势。解RdrRrds23例题12.1.8小线圈(半径r=1cm、N=10匝、R=10)置

8、于马蹄形磁铁的A处。将小线圈从A移到足够远处，流过导线横截面的电量Q=×10-6C，试求A点出的磁感应强度。解可得1=NBr2，2=0所以NSA24一.动生电动势1.现象导体在磁场中运动并切割磁力线时，导体中便产生电动势—动生电动势。感生电动势动生电动势自感电动势互感电动势2.原因：运动电荷受洛仑兹力作用。abB--++§12.2感应电动势25前面讲到:洛仑兹力是不作功的。但:洛仑兹力的分力要作功。ab