《电磁感应原理》PPT课件.ppt

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1、法拉第（MichaelFaraday,1791-1867），伟大的英国物理学家和化学家.他创造性地提出场的思想，磁场这一名称是法拉第最早引入的.他是电磁理论的创始人之一，于1831年发现电磁感应现象，后又相继发现电解定律，物质的抗磁性和顺磁性，以及光的偏振面在磁场中的旋转.静电场——相对于观察者静止的电荷激发的电场稳恒磁场——电荷的定向移动所形成的。电生磁的现象?磁生电的现象？什么条件下产生？一电磁感应现象有产生电动势的机制二楞次定律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原有的磁通量的

2、变化。①要阻碍磁通量变化②阻碍并不意味抵消NSNS用楞次定律判断感应电流方向当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，且感应电动势正比于磁通量对时间变化率。三法拉第电磁感应定律？①法拉第电磁感应定律告诉我们了感应电动势的大小②楞次定律告诉我们了感应电动势的方向法拉第的实验规律感应电动势的大小与通过导体回路的磁通量的变化率成正比负号表示感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因——楞次定律•规定：（1）闭合回路的正方向与回路所包围平面的法向成右手螺旋关系（2）当回路平面发向矢量确定之后，若与回路同向则：反之则：（3）若磁力线的指向与同向则；反之：(1)若回路

3、是N匝密绕线圈(2)若闭合回路中电阻为R感应电荷讨论感应电量：设在时刻t1到t2时间内，通过闭合导体回路的磁通量由。那么，对上式积分，就可以求得在这段时间内通过回路导体任一截面的总电量q，这个电量称为感应电量。即:变到为什么磁通量变化会引起电动势？什么是电动势？仅有静电场的作用，只可能产生暂时的电流，不能形成稳恒电流。电源的电动势(electromotiveforce,emf)在导体内形成恒定电流必须在导体内建立一个恒定电场，保持两点间电势差不变。把从B经导线到达A的电子重新送回B，就可以维持A、B间电势差不变。完成这一过程不能依靠静电力，必须有一种提供非静电力的装置，即电源。

4、电源不断消耗其它形式的能量克服静电力做功。内电路：电源内部正负两极之间的电路。外电路：电源外部正负两极之间的电路。内外电路形成闭合电路时，正电荷由正极流出，经外电路流入负极，又从负极经内电路流到正极，形成恒定电流，保持了电流线的闭合性。+++---+电源电动势电源的电动势等于把单位正电荷从负极经内电路移动到正极时所做的功，单位为伏特。电源的电动势的方向规定：自负极经内电路指向正极。电源迫使正电荷dq从负极经电源内部移动到正极所做的功为dA，电源的电动势为从电源内部：负极→正极恒定电场也服从场强环流定律非静电力仅存在于电源内部，可以用非静电场强表示。由电源电动势定义得电源外部无非

5、静电力，则§2感应电动势一.动生电动势单位时间内导线切割的磁场线数电子受洛伦兹力——非静电力•是什么？非静电场动生电动势应用••动生电动势的非静电力场来源洛伦兹力深入思考：洛伦兹力是产生动生电动势的非静电力，它就要作功，而前面讨论过洛伦兹力在磁场中是不作功的？+++++++++++++++++++++++++++++++++++OP-与电子运动同向，对电子做正功与电子运动反向，对电子做负功总的洛伦兹力不对电子作功，外力作功。洛伦兹力一个分量对电子作正功，形成动生电动势，而另一个分量，阻碍导体运动从而作负功，可以证明两个分量所作的代数和等于零。因此，洛伦兹力的作用并不提供能量，只

6、是传递能量：即外力克服洛伦兹力的一个分量所作的功通过另一个分量转化为感应电流的能量。+++++++++++++++++++++++++++++++++++OP-例1、如图所示，为相距2a的两条载流直长导线，电流强度为I，长为2b的金属棒MN位于两直导线的正中间，并以恒定速度v平行直导线运动，求棒两端的电势差UMN解：两直导线之间的磁场如图所示，取坐标系。在导线之间任一位置处取一点x则：vMNII2a2bOxdx的方向：由M指向N所以，vMNII2a2bOdxx例2，如图所示的直角三角形ABC金属框放在磁场中，AB边平行于磁场的方向，BC边垂直于磁场的方向，线圈以逆时针旋转时，求

7、回路ABC中的动生电动势及各边的动生电动势。ABCab解：用法拉第电磁感应定律求总的电动势因为B，S都不变，故：AB边的电动势：BC边的电动势：ABCabdrrCA边的电动势不好求。先求出BC边的电动势，其值的负数即为CA边的电动势。例3．在磁场中转动的线圈内的感应电动势设矩形线圈ABCD的匝数为N,面积为S，使这线圈在匀强磁场中绕固定的轴线OO转动，磁感应强度与轴垂直。当时，与之间的夹角为零，经过时间，与之间的夹角为。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