12.1 电磁感应的基本规律.ppt

* 大学物理 第三次修订本 第12章 电磁感应与电磁场 第12章 电磁感应与电磁场 建于波多黎各的直径达305 m的射电望远镜 第12章 电磁感应与电磁场 12.1 电磁感应的基本规律 12.2 动生电动势与感生电动势 12.3 自感和互感 12.4 磁能 12.5 麦克斯韦电磁场理论简介 英国物理学家和化学家,电磁理论的创始人之一。 他创造性地提出场的思想, 最早引入磁场这一名称。1831年发现电磁感应现象,后又相继发现电解定律,物质的抗磁性和顺磁性,及光的偏振面在磁场中的旋转。 法拉第（Michael Faraday, 1791－1867） 一、电动势 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 电源 非静电场场强 ? 非静电力 电动势 12.1 电磁感应的基本规律 + – 电动势表示将单位正电荷从负极推向正极，非静电力所做的功。 电动势的物理意义 二 、电磁感应现象 不论用什么方法，只要使穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，此回路中就会有电流产生。 —— 电磁感应现象。 在回路中由于磁通量变化引起的电动势叫做感应电动势。 二 、电磁感应现象 三、法拉第电磁感应定律 1820年, 奥斯特发现了电流的磁效应, 从一个侧面揭示了电现象和磁现象之间的联系。法拉第于1831年从实验上证实了磁场可以产生电流。 法拉第的实验大体上分成两类: 一类是磁铁与线圈发生相对运动时, 线圈中产生了电流; 另一类是以一个通电线圈来取代磁铁,当电流发生变化时,在它附近的其它线圈中产生了电流。 磁铁与线圈有相对运动，线圈中产生电流。一线圈电流变化，在附近其它线圈中产生电流。 不论用什么方法,只要使穿过闭合导体回路的磁通量发生变化, 此回路中就会有电流产生。 变化 感应电动势(感应电流) 感应电流与磁感应强度的大小和方向有关,与电流的变化有关。 负号表示感应电动势总是反抗磁通量的变化，由楞次定律说明。 当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时, 回路中会产生感应电动势, 且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值。 国际单位制 韦 伯 伏 特 称为磁通链。 若有N 匝线圈, 每匝的磁通量为? 1、 ? 2 ? 若每匝磁通量相同 若闭合回路的电阻为 R , 则感应电流 在Δt 时间内,通过回路的感应电荷 感应电流与回路中磁通量随时间的变化率有关; 感应电荷只与回路中磁通量的变化量有关。 (2) 感应电动势比感应电流更为本质。 突出“变”。 (1) 感应电动势 的大小决定于磁通量随时间的变化率 讨论 (3) 引起磁通量变化的原因 一是 的变化; 磁场不随时间变化, 而导体回路运动(切割磁场线) 。 — 动生电动势。 导体回路不变,但磁场随时间变化。 — 感生电动势。 二是 的大小与取向或回路的变化。 感应电动势的方向 与回路取向相反。 （ 与回路成右螺旋） N S 四、楞次定律 闭合回路中感应电流的方向,总是使得它自身所产生的磁通量反抗引起感应电流的磁通量的变化。 1833年楞次提出了一种判断感应电流方向的方法. N S * 大学物理 第三次修订本 第12章 电磁感应与电磁场