4电磁感应预案.doc

第七章 电磁感应 §1 法拉第电磁感应定律 电流产生磁场：毕奥－萨伐尔定律 变化的磁场在闭合电路中产生电流，即感应电流 楞次定律：给出判断感应电流的方法 法拉第电磁感应定律： 对一匝线圈有感应电动势 式中的负号反映了感应电动势的方向 应用： （1）选定回路L的正方向。 （2）的方向与回路L的正方向成右手螺旋关系时，为正，反之为负。 （3）若d〉0, 则(〈0，表明(的方向与L的正 方向相反； 若d〈0, 则( 〉0，表明(的方向与L的正方向相同。 N匝线圈串联： 当每一匝线圈的磁通都是( 时， 法拉第抓住感应电动势，比感应电流更本质。 §2 动生电动势 一. 动生电动势产生的机理----洛仑兹力 方向: b( a 产生动生电动势的原因,是洛仑兹力 电子在b端集中，建立起来的静电场使电子受到电场力 当时,就达到了平衡状态。 a端电势高，b端电势低，ab相当一个电源。 洛仑兹力正是电源中的非静电力，此非静电场的强度为　　 　 二．动生电动势的计算方法 由电动势的定义 　 现在有　　　 式中的　　都是　处的　。 对不均匀磁场或导线上各个部分速度不同的情况，利用上式原则上都能求得(动。 §3 感生电动势和感应电场 一. 感生电动势产生的原因 1861年麦克斯韦（1831-1879）大胆假设“变化的磁场会产生感应电场”。 他提出的感应电场的电力线是闭合的，是一种非静电场。正是这种非静电场产生了感生电动势。 按电动势的普遍定义: 现在有 即感生电动势等于感应电场场强的环流。 按照法拉第电磁感应定律 所以有 （的正方向与L成右手螺旋关系）。 而因为感应电场的电力线是闭合的， 所以有 感应电场与静电场的比较: 产生根源 电荷 变化的磁场 环流 势场 非势场 通量 电力线不闭合 电力线闭合 一般有 感生电动势与感应电场的计算 (方法一. (方法二. （有时需设计一个闭合回路）。 § 4 互感 什么叫互感电动势( 线圈1，2固定不动。 假设线圈1中的电流i1随时间t变化， 在线圈2中产生的感应电动势称为 互感电动势(21。 若周围无铁磁质,则由毕萨定律: 电流i1的磁场正比于i1, 电流i1在线圈2中的全磁通(21也正比于i1 , 有 -----线圈1对线圈2的互感系数,简称互感。 它取决于两线圈的形状,大小,匝数,相对位置,以及周围磁介质的分布情况。它与电流i1无关。 另外 假设线圈2中的电流i2随时间t变化，在线圈1中产生的互感电动势为 (12。 同理有 ------线圈2对线圈1的互感系数。 可以证明 互感的单位(SI制): 亨利(H) § 5 自感 一个线圈的电流发生变化时,通过线圈自身的全磁通也会发生变化,线圈内会产生自感电动势。 若无铁磁质, 有 ( () L-----线圈的自感系数,简称自感。 它在数值上等于线圈中通有单位电流强度时,通过线圈自身的全磁通的大小。 它取决于线圈的形状,大小,匝数以及周围磁介质的情况,与电流i无关。 自感电动势 自感在数值上也等于线圈中有单位电流变化率时,线圈中产生的自感电动势的大小。 当回路中有自感现象时,应考虑自感电动势 (L。 考虑自感电动势时,通常选电流的方向为回路的正方向,并且假设 (L的方向与正方向一致,由 可以看出， 若di0 ,则 (L0,与正方向相反,阻碍电流的变化; 若di0 ,则 (L0,与正方向相同,也阻碍电流的变化 ------所以自感电动势也称为反电动势 自感一般由实验测定， 对简单的情况也可以计算。 计算思路: 设i ( B ( ( ( L § 6 磁场的能量 实验:开关拉开时，灯泡反而闪亮一