物理学下17-感生电动势.pptx

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1、物理学下17感生电动势张宏浩1二、感生电动势和感生电场1、感生电动势由于磁场发生变化而激发的电动势电磁感应非静电力洛仑兹力感生电动势动生电动势非静电力2、麦克斯韦假设：变化的磁场在其周围空间会激发一种涡旋状的电场，称为涡旋电场或感生电场。记作或非静电力感生电动势感生电场力由法拉第电磁感应定律由电动势的定义讨论2）S是以L为边界的任一曲面。的法线方向应选得与曲线L的积分方向成右手螺旋关系是曲面上的任一面元上磁感应强度的变化率1）此式反映变化磁场和感生电场的相互关系，即感生电场是由变化的磁场产生的。不是积分回路线元上的磁感应强度的变

2、化率与构成左旋关系。3）感生电场电力线由静止电荷产生由变化磁场产生线是“有头有尾”的，是一组闭合曲线起于正电荷而终于负电荷线是“无头无尾”的感生电场（涡旋电场）静电场（库仑场）具有电能、对电荷有作用力具有电能、对电荷有作用力动生电动势感生电动势特点磁场不变，闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量的变化闭合回路的任何部分都不动，空间磁场发生变化导致回路中磁通量变化原因由于S的变化引起回路中m变化非静电力来源感生电场力洛仑兹力由于的变化引起回路中m变化3、感生电场的计算例1局限于半径R的圆柱形空间内分布有均匀磁场，方向

3、如图。磁场的变化率求：圆柱内、外的分布。方向：逆时针方向讨论负号表示与反号与L积分方向切向同向与L积分方向切向相反在圆柱体外，由于B=0上于是虽然上每点为0，在但在上则并非如此。由图可知，这个圆面积包括柱体内部分的面积，而柱体内上故方向：逆时针方向例2有一匀强磁场分布在一圆柱形区域内，已知：方向如图.求：解:电动势的方向由C指向D用法拉第电磁感应定理求解所围面积为：磁通量讨论CD导体存在时，电动势的方向由C指向D加圆弧连成闭合回路矛盾？12123由楞次定理知：感生电流的方向是逆时针方向……..41和4的大小、方向都不同，说明

4、感生电场不是位场，其作功与路径有关的方向逆时针D4C1练习求杆两端的感应电动势的大小和方向*三、感应电动势的相对性磁场运动与否？导线运动与否？取决于参考系的选取选择不同参考系进行坐标变换时，磁场和电场可相互转换。方向为y’正方向J.D.Jackson,ClassicalElecrodynamics,3rded，page558附：上页计算需要调用的两个公式：让我们来验算：等价地，逆变换为用Mathematica计算上页底部等式的等号右边即一、电子感应加速器利用涡旋电场对电子进行加速10-3电子感应加速器电子束电子枪靶下面来讨

5、论，要使电子维持在恒定的圆形轨道上加速运动所需满足的条件可见：若在电子运动轨道的磁场变化率总能保持是整个圆形内的磁场平均变化率的两倍，则电子可以维持圆周运动。二、涡电流（涡流）大块的金属在磁场中运动，或处在变化的磁场中，金属内部也要产生感应电流，这种电流在金属内部自成闭合回路，称为涡电流或涡流。铁芯交流电源涡流线趋肤效应——涡电流或涡流这种交变电流集中于导体表面的效应。涡电流的热效应利用涡电流进行加热利1、冶炼难熔金属及特种合金2、家用如：电磁灶3、电磁阻尼铁芯交流电源涡流线弊热效应过强、温度过高，易破坏绝缘，损耗电能，还可能造

6、成事故减少涡流：1、选择高阻值材料2、多片铁芯组合