大物电磁感应知识点.ppt

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1、电磁感应§1电磁感应定律§2动生电动势§3感生电动势.涡旋电场§4自感和互感§5磁场的能量1电磁感应定律的发现　揭示了电和磁相互联系和转化的规律历史二、电动势电动势定义：非静电力把单位正电荷从负极通过电源内部搬移到正极所作的功。§1电磁感应定律一、电源21819年，奥斯特首先发现了电流的磁效应；1820年，安培发现了磁铁附近载流导体会受到磁力作用；法拉第总结了前人的经验，经过10年不懈的努力，在1831年发现了电流变化时产生的电磁感应的规律；同年，德国的楞次单独地作了类似的实验。3从场的观点来看，也可以把非静电力的作用看成非静电场的作用，即：4是将单位正电荷移动一周，非静电力所作

2、的功说明：①为标量，有指向，电源内部从低电势—高电势；②只与电源本身有关，与外电路无关。＋－abR上图电路，L为aRba，非静电力只在ba之间51.实验现象观察开合相对运动回路不变,磁场变,使磁通变三.电磁感应定律6绝缘架切割磁力线旋转磁场不变,回路变,使磁通变72.实验结果分析（1）.共同特征：穿过回路所围面积内的磁通量发生了变化（2）.感应电动势：由于回路中磁通量的变化而产生的电动势（3）.两类感应电动势：磁场保持不变，导体回路或导线在磁场中运动---动生电动势导体回路不动，磁场变化---感生电动势两种情况兼而有之统称感应电动势8---感应电动势比感应电流反映出更为本质的东西不闭

3、合线圈或不构成回路的导线，虽然没有感应电流产生，但感应电动势仍然存在说明：9（1）感应电动势i的大小与穿过导体回路磁通量的变化率d/dt成正比负号反映感应电动势的方向3.法拉弟电磁感应定律10（2）确定感应电动势的方向的方法:11讨论：1、回路是任意的，不一定是导体2、闭合回路电阻为R时有3、t=t2-t1时间内通过回路的感应电量12例:13----电磁感应定律的积分形式14：磁通链数或全磁通当，则有=N对N匝串联的回路，如果穿过每匝的磁通量分别为1、2、N154.楞次定律感应电动势的方向，总是使得感应电流的磁场去阻碍引起感应电动势(或感应电流)的磁通量变化16说明：

4、在实际应用时一般将大小和方向分开考虑，即求大小：定方向：楞次定律17例1环芯的相对磁导率r=600的螺绕环，截面积S=210-3m2，单位长度上匝数n＝5000匝/m。在环上有一匝数N＝5的线圈M，电阻R=2，如图。调节可变电阻使通过螺绕环的电流I每秒降低20A。求(1)、线圈M中产生的感应电动势i和感应电流Ii；(2)、求2秒内通过线圈M的感应电量qi18解：由安培环路定律通过线圈M的全磁通19代入数值可得2秒内通过线圈M的感应电量为20例2一长直导线中载有稳恒电流I，其右侧有一长为l1，宽为l2的矩形线框abcd，长边与导线平行并以匀速度v垂直于导线向右运动。求当ad边距导线

5、x时线框中感应电动势的大小和方向21在距长直导线r处取宽为dr的矩形小面元解：取线框回路的绕行方向为顺时针,则线框的法线方向为22线框中的感应电动势为由楞次定律知i的方向为顺时针方向23例3边长为a的正方形线圈，在磁感应强度为的磁场中以转速n旋转，该线圈由电阻率，截面积s’的导线绕成，共N匝，设初始时刻线圈平面与磁场垂直。求（1）线圈转过300时线圈中的感应电动势；（2）线圈转动时的最大电动势，此时线圈的位置如何?（3）转过1800时导线中任一截面通过的感应电量24解：当转过角时，通过线圈的磁通量为当时25当时，i最大线圈的电阻为26一.动生电动势取回路方向为顺时针方向，当ab与d

6、c相距x时负号表示i方向与所取回路方向相反§2动生电动势27ab导线相当于一个电源。在电源内部，电动势的方向由低电势指向高电势，即a点的电势高于b点的电势讨论：由于框架静止，动生电动势只存在于运动导线ab内，由b指向a28自由电子随ab向右运动受到洛仑兹力的作用二.动生电动势的微观分析在作用下，电子沿导线从a向b运动29洛仑兹力可等效为一个非静电性场对电子的作用动生电动势为表示方向与积分路径方向相同，即ba30一般情况下，任意的运动导线L中产生的动生电动势为①大小与,的夹角，以及的夹角有关。②—方向由所取的积分方向而定。③为线元产生的电动势说明:31讨论：洛仑兹力合力不作功电子运动的合

7、速度为电子在磁场中所受的总洛仑兹力为问题：，即洛仑兹力对电荷不作功，为何产生电动势？32---总的洛仑兹力不作功总洛仑兹力作功功率为33洛仑兹力起能量转化作用电子向右匀速运动,须有外力作用，且---洛仑兹力不提供能量，只是传递能量洛仑兹力分力f对电荷所作的功外力反抗洛仑兹力分力f’所作的功34动生电动势提供的电能是外力作功所致电子所受洛仑兹力分力f’宏观上表现为运动导体所受的安培力---方向水平向左维持ab向右匀速运动，须有向右的等