2013电磁感应-动生电动势.ppt

例3：一根长度为L的铜棒，在磁感应强度为B的均匀的磁场中，以角速度w 在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端O作匀速运动，试求铜棒两端之间产生的感应电动势的大小。 解法2：用法拉第电磁感应定律 解法1：按定义式解 例4：法拉第电机，设铜盘的半径为 R，角 速度为?。求盘上沿半径方向产生的电动势。 解:法拉第电机可视为无数铜棒一端在圆心，另一端在圆周上，即为并联，因此其电动势类似于一根铜棒绕其一端旋转产生的电动势。 例5，如图所示的直角三角形ABC金属框放在磁场中，AB边平行于磁场的方向，BC边垂直于磁场的方向，线圈以逆时针旋转时，求回路ABC中的动生电动势及各边的动生电动势。 A B C a b 解：用法拉第电磁感应定律求总的电动势 因为B，S都不变，故： 大学物理学电子教案 理工大学教学课件 电磁感应定律与动生电动势 17-1 电磁感应定律 17-2 动生电动势和感生电动势(上) 重点 法拉第电磁感应定律 楞次定律 动生电动势 难点 动生电动势的计算 电 流 磁 场 产 生 电磁感应 感应电流 1831年法拉第 闭合回路 变化 实验 产生 第十七章 电磁感应 电磁场 主要内容 电磁感应定律 动生电动势和感生电动势 自感、互感和磁场能量 麦克斯韦的涡旋电场和位移电流 麦克斯韦方程组 法拉第(Michael Faraday 1791—1867) 伟大的英国物理学家和化学家。 主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究，并在这些领域取得了一系列重大发现。 他创造性地提出场的思想，是电磁理论的创始人之一。 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，以及光的偏振面在磁场中的旋转。 重点 法拉第电磁感应定律 楞次定律 动生电动势 难点 动生电动势的计算 准备知识： 什么是电动势？ 1 .电路中的电流是如何维持连续流动的? *在外电路中, 静电场力作功推动电荷流动. 结论 正电荷在电源内受到指向电源负极的静电力，但仍向正极运动。 正电荷到达负极后怎样运动？ 17-1 电磁感应定律 A B C D 为了维持电流的持续流动, 在电源内部一定存在有一种非静电力,它能够克服静电力而作功, 维持电流的连续. 2 非静电场与非静电力 定义 单位正电荷所受的非静电力为非静电场强度 点电荷在非静电场中所受的非静电力为: 非静电力对点电荷所做的功为: 非静电力不是保守力, 沿闭合回路作功不一定为零 : 3.电源电动势 电源的电动势等于把单位正电荷从负极经内电路移动到正极时所做的功，单位为伏特。 电源的电动势的方向规定：自负极经内电路指向正极。 电源迫使正电荷dq从负极经电源内部移动到正极所做的功为dA，电源的电动势为 从电源内部：负极→正极。 物理意义：电源内部非静电力对单位正电荷作功的本领的大小的度量 q在整个回路中绕行一周，非静电力所做的功为： 电动势虽然是标量， 但有方向：电源负极→正极。 一、电磁感应现象 实验一、磁棒插入线圈 N S G A B E 实验二、线圈B插入线圈A 现象： 现象： 有相对运动，产生感应电流，速度越快，电流越大；且运动方向不同，电流方向也不同。 插入与拔出，线圈都中有感应电流产生；速度越快，电流越大；且插入与拔出方向不同，电流方向也不同。 实验三、线圈B中的电流发生变化 电流变化，产生感应电流；电流变化越快，产生感应电流越大；电流增加或减小，产生电流的方向不同。 现象 结论：线圈A周围的磁场发生变化，线圈A中将产生感应电流；变化越快，电流越大；且电流有一定的方向性。 导体运动，产生感应电流；运动速度越大，感应电流越大；运动方向不同，感应电流方向不同。 实验四、导体作切割磁力线运动 结论：磁场不变，线框面积变，产生感应电流。 现象 G ? 通过一个闭合回路所包围的面积的磁通量发生变化时，不管这种变化是由什么原因引起的，回路中就有电流产生，这种现象称为电磁感应现象。 感应电流：由于通过回路中的磁通量发生变化，而在回路中产生的电流。 感应电动势：由于磁通量的变化而产生的电动势叫感应电动势。 2、结论 二、法拉第电磁感应定律 单位:1V=1Wb/s ? 与 L 反向 ? 与L 同向 2、电动势方向: 1、内容： 当穿过闭合回路所包围面积的磁通量发生变化时，不论这种变化是什么原因引起的，回路中都有感应电动势产生，并且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值。 负号表示感应电动势 总是反抗磁通量的变化 若磁感线与 的法线间夹角为钝角，则