8-2-感生电动势学生.ppt

*4. 涡电流（涡流） * * * G a b ?动生电动势 洛伦兹力 8-2 动生和感生电动势 二、感生电动势 感生电动势 1．感生电动势产生的原因： 产生感生电动势的非静电力是什么？ 是库仑力？ 是洛仑兹力？ 麦克斯韦（Maxwell）提出： 变化的磁场在其 周围空间激发一种电场 — 感生电场 感生电场：对电荷有作用力 2 感生电场的性质及与静电场的比较 线是闭合的， 感生电场称为有旋电场， 而静电场是保守场，无旋场，电场线有头有尾。 保守场 非保守场 由电荷产生 由变化的磁场产生 静电场 感生电场 ？ 3、感生电场的环路定理： 由法拉第电磁感应定律： S不变 与 构成左旋关系。 (1). 负号： （亦可由楞次定律判断） B感 讨论： 3、感生电场和感生电动势的计算： (2). 如果变化的磁场空间中不存在任何导体， 那么此空间是否存在感生电场？ G a b 感生电场和感生电动势的计算 解：1) Ek沿切线方向，同一圆环上 例7A：局限于半径 R 的圆柱形空间内分布有均匀磁场(相当于螺线管内)，方向如图。磁场的变化率 （1）求： 圆柱内、外的E感的分布。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? R ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Ek大小相同, （2）求：感生电动势 或用楞次定律判断E感方向：逆时针方向 负号表示 与 反号， S 是以 L 为边界的任一曲面。 只有在阴影区域S内， 2) 方向：逆时针方向(左手定则) 总结：求感生电场的方法 求感生电动势εi=？ 例7B：在例7A中螺线管的横截面内， 若同心地放入半径为r0、电阻为R0的金属环，求环上的感应电流。设?B/?t = 常数. 解: 由感生电动势的定义 ro 例8A 在例7A中螺线管的横载面内，放置有一长为L 的金属棒，设?B/?t = 常数. 求: 棒上的感应电动势εCD？ 已知： 求： 解法1：先求E感，再积分求εCD 先求rR处的感生电场，同例7A 再求棒CD上的感生电动势， C D分割成许多 解法2：用法拉第电磁感应定律求解 作辅助线构成闭合回路 CDOC： 有一长为2R的金属棒放在磁场中， ab=bc=R， 求：棒上的感应电动势 *例8B：半径为R的长直螺线管内， 方法一 法拉第电磁感应定律 作辅助线oa, ob, oc, B为常量 a b c d a b c d 方向：a c 方法二 感生电动势定义 a b c a b c h dl dl 求感生电动势的方法； 方法一：法拉第电磁感应定律 (有时需作辅助线, 构成闭和回路.) 方法二：电动势的定义 前提: 知 的分布 思考题8－10：均匀磁场被限制在半径为R的圆柱体内，且其中磁感强度随时间变化率dB/dt=常数，问：在回路L1和L2上各点的dB/dt是否均为0？各点的Ek是否均为0？ 求 和 B EK ……. ……. ……. ……. ××××× ××××× ××××× ××××× ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… R 环形真空室 电子轨道 O B F v *3 电子感应加速器 利用变化磁场激发的感生电场来加速电子 大块的导体内流动的感应电流 铁芯 交 流 电 源 涡流线 铁 芯中的 涡电流 * * * * *