14大学物理第十四章 电磁感应114大学物理第十四章 电磁感应1.pdf

第十四章 §14.1 电磁感应的基本定律 第十四第十四章章 法拉第 自1820年奥斯特发 现电流的磁效应，1822 年，英国物理学家法拉 第开始研究其逆效应— —利用磁场产生电流， 十年后的1831发现了电 磁感应现象。1832年美 国科学家享利也独立地 发现了这一现象。 Faraday,Michael 1791~1867 1 一、法拉第实验 第十四第十四第十四章章章 电磁感应现象分为两类 A 一类是相对运动 磁场与导线 B （线圈）间 有相对运动 金属棒在磁场中运动 时的电磁感应现象 N G G 电磁感应 1 磁铁棒与线圈有相对运 动时的电磁感应现象 2 第十四第十四第十四章章章 另一类是 电流、磁场变化 1 ε 2 K 相互靠近的静止线圈， G 一线圈中电流变化时， R 另一线圈中产生电流 线圈中电流改变时 电磁感应2 的电磁感应现象 电磁感应现象产生感应电流和感应电动势 电磁感应现象 磁通量变化 的真正原因 3 二、法拉第电磁感应定律 第十四第十四第十四章章章 法拉第找到了产生电磁感应现象的原因 后，1845年德国物理学家纽曼（Neumann， 1798~1895）从理论上导出了电磁感应定律 的定量表达式： 通过回路所包围面积的磁通量发生变化 时，回路中产生的感应电动势?i的大小与磁 通量对时间的变化率dΦ/dt成正比 dΦ ? ?= k i dt 负号表示电动势的方向， SI制中比例系数k =1 4 第十四第十四第十四章章章 法拉第电磁感应定律 dΦ d G G ? ??=?= dSB i d dtt ∫S 五年后法拉第又从实验上证明了这一公式 N匝线圈串联回路，总感应电动势 dΦ1 dΦ2 dΦN d dΨ ?i ( ) ∑Φi ?=?=+++?= dt dt d dtt i dt 全磁通： Ψ =ΣΦi是回路中的总磁通量 5 第十四第十四第十四章章章 磁通链数：当各匝线圈中的磁通量相等 时的总磁通量 ∑ i == NΦΦΨ dΨ dΦ 感应电动势 ? ?=?= N i dt dt ε N dΦ 感应电流 I ==?i i R Rtd t2 N Φ2 N 感应