电磁学教学资料 电磁感应与暂态过程第一讲.pptVIP

第四章 稳恒磁场 1．基本磁现象 2．安培定律 3．磁感应强度矢量 4．磁场的高斯定理 5．安培环路定律 6．磁场对载流导线的作用 7．磁场对运动带电粒子的作用 第五章 电磁感应和暂态过程 1．电磁感应现象 2．法拉电磁感应定津 3．动生电动势 4．感生电动势 涡旋电场 5．自感和互感 6．涡电流 趋肤效应 7．暂态过程 第六章 磁介质 1．磁介质 2．磁场的边值关系 3．顺磁质 抗磁质 铁磁质 4．磁场的能量和能量密度 第六章 电磁感应与暂态过程 1. 电磁感应现象 2. 楞次定律 3. 动生电动势 4. 感生电动势 感生电场 5. 自感与互感 6. 涡电流 7. 暂态过程 8. 磁场的能量 1 电磁感应定律 1820年，奥斯特(丹麦) ，电流磁效应。 磁 电 1831年，法拉第(英国) ，电磁感应定律。 法拉第（Michael Faraday, 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。 1 电磁感应现象 1 电磁感应定律电磁感应现象(1) N S 电流计 线圈不动，磁铁插入或拔出时， 磁铁不动，线圈运动时， 实验1 磁铁与线圈作相对运动时产生感应电流 相对运动本身？ 磁场变化？ 1 电磁感应定律电磁感应现象(2) 电流计 线圈不动， K接通或断开的瞬间 实验2 磁场变化时产生感应电流 磁场不变时？ K 1 电磁感应定律电磁感应现象(3) 实验3 电流计 C D 导线轨 B不变，导体运动时， 导体切割磁力线运动时产生感应电流 结论：闭合回路磁通量变化时产生感应电动势 法拉第通过各种实验发现了电磁感应现象，并总结了电磁感应的共同规律： （1）通过导体回路的磁通量随时间发生变化时，回路中就有感应电动势产生，从而产生感应电流。磁通量的变化可以是磁场变化引起的，也可以是导体在磁场中运动或导体回路中的一部分切割磁力线的运动产生的， （2）感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关； （电磁感应现象的实质是磁通量的变化产生感应电动势） （3）感应电动势的方向总是企图由它产生的感应电流建立一个附加的磁通量，以阻止引起感应电动势的磁通量的变化。 1 电磁感应定律法拉第定律(1) 1 电磁感应定律法拉第定律(2) 负号代表方向 N匝 磁通匝链数或全磁通 回路绕行方向 右手 定则 确定 的正负 , 与 同向 , 与 反向 方向确定方法 标定 方向 1 电磁感应定律法拉第定律(3) 感应电动势的方向 若闭合回路的电阻为 R ，感应电流为 引起导体回路中产生感应电流的原因，是由于电磁感应在回路中建立了感应电动势，比感应电流更本质，即使由于回路中的电阻无限大而电流为零，感应电动势依然存在。 闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因（反抗相对运动、磁场变化或线圈变形等）。 2 楞次定律(Lenz’s law) 用楞次定律判断感应电流方向 楞次定律是能量守恒定律的一种表现。 维持滑杆运动必须外加一力，此过程为外力克服安培力做功转化为焦耳热。 楞次定律 闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因。 感应电动势的方向 （1）为什么感应电动势的方向必须是楞次定律规定的方向？ 这是由能量守恒定律所要求的。 （2）在法拉第电磁感应中，感应电动势的正负怎样确定？ 讨论感应电动势和磁通量的方向，要选定回路的绕行方向，作为参考方向。根据上述约定，不管绕行方向如何选择，应用法拉第定律得到的感应电动势的方向和数值是唯一确定的，与回路绕行方向的选取无关。 约定正方向：? 和 ? 成右螺旋 例 如图所示，在一长直载流导线旁与其共面的放置一矩形平面线圈。(1)当线圈以速度v向右水平运动时； (2)当线圈不动而直导线中有I=I0cos?t时，回路中的感应电动势。 可见,在匀强磁场中匀速转动的线圈内的感应电电流是时间的正弦函数.这种电流称交流电. 作业： 长螺线管 ( n, I ) 内有一小线圈 A ( N, r ), 轴平行, 0.05秒内 I：1.5安? -1.5安。求电动势大小、方向。 一、电源 电动势 1.电源的工作原理 电源：一种能提供非静电作用。在导体内维持电场，即在导体两端维持恒定电势差从而能产生持续电流的装置。 电源中的非静电力； 驱动电荷流动的力。 3 动生电动势 2.电