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例.如图，求ε。 例.如图，求线圈的ε。 * 第十章 §.1 法拉第电磁感应定律 一.电磁感应定律 1.现象 B v i 切割磁力线运动，产生感应电流。 磁场变化，产生感应电流。 2.定律 法拉第指出：不论什么原因使通过回路的磁通量发生变化，回路中均有感应电动势产生，其大小与通过此回路磁通的变化律成正比。 单匝线圈 多匝线圈，φ相同 ε 方向： 规定φ方向： 与B成右手螺旋。 dφ＞0 ε＜0 dφ ＜ 0 ε ＞ 0 与愣次定律比较。 §2 动生电动势 动生电动势 ε=∫E非dl 非静电力是什么？ 上例ε为多少？ Blv B S 线圈的动生电动势 n θ φ = B S cosθ 若线圈为匀速转动：ω，且 t = 0 θ= 0 则： 感应电动势的极大值 ε0 若引出两根导线，见图： ω 则是发电机的转子。 t ε i 电压、电流曲线。相位差？ §3. 感生电动势 B变化 电动势 分析F非：麦克斯韦提出： E涡 涡旋电场： 对处在其中的电荷有力作用，电力线闭合，非保守场。 dl 取单位正电荷，位移dl 则有： 解：在线圈上取面元ds，如图： dr ds 则：dS = bdr dφ = B dS =Bbdr 二.涡电流 块状金属处在交变磁场中或在磁场中运动时，在其体内会有感应电流产生，这种电流在金属体内自成回路，称为涡电流，其强度一般很大。 高频感应冶金炉：利用涡电流的焦耳热进行冶炼。 变压器的铁芯为何做成片状？ §3. 自感与互感 一.自感现象—— 回路电流变化而在回路自身激起感应电动势的现象。 设回路电流为 I，则有：B ∝ I φ ∝ I ∴ φ = L I L——自感系数，取决于回路形状、周围介质。 若回路、介质不变： “－”的意义 ? L —电磁惯性的量度 例 计算长直螺线管的 L。设管长为l,半径为R，总匝数为N, 充满μ的磁介质。 B = μn I Nφ= N B S = N μn I S = L I 单位？ （H、mH） I1 I2 二.互感 1.现象 2.互感电动势 （设回路形状、位置、介质不变。） φ21= M21I1 线圈1在线圈2的磁通 线圈2在线圈1的磁通 φ12= M12I2 M12与M21仅与回路形状、位置、介质有关。 且：M12 = M21 φ21 φ12 §6 磁场能量 电磁转换： 两边乘以 I dt，再积分 设 t = 0 时，I = 0 ; t = t0 时 ，I = I0 I 则有： 线圈储存的磁能 闭合开关 2.磁能密度 以螺线管为例： 2.磁场能量 对任意磁场 第 十一 章 *