八电磁感应电磁场.ppt

* 大学物理学 第八章电磁感应 电磁场 法拉第 （Michael Faraday, 1791-1867），伟大的英国物理学家和化学家. 他创造性地提出场的思想 ，磁场这一名称是法拉第最早引入的 . 他是电磁理论的创始人之一 ，于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. 第八章 电磁感应 §8.1 电磁感应的基本规律 8.1.1 电磁感应的基本现象 感应电流与N-S的 磁性、速度有关 与有无磁介质 速度、电源极 性有关 与有无磁介质 开关速度、电 源极性有关 感生电流与 的大 小、方向，与截面 积 变化大小有关。 感生电流与 的大小、 方向，与线圈转动角 速度 大小方向有关。 实验表明： ?穿过线圈所包围面积内的磁通量发生变化时，在 回路中产生的电流叫感生电流，叫做电磁感应现象。 ?在载流线圈内加铁芯前后 有变化，而 不变。 说明感生电流只与 有关。 8.1.2 法拉第电磁感应定律 单位:1V=1Wb/s ? 与 L 反向 ? 与L 同向 电动势方向: 叙述:导体回路中的感应电动势 的大小与穿过导体回路的磁通量 的变化率成正比. 国际单位制中 k =1 负号表示感应电动势 总是反抗磁通的变化 d?/dt =(N/Am) ? m2? s ?1=Nm/C=V 1）闭合回路由 N 匝密绕线圈组成 磁通匝数（磁链） 2）若闭合回路的电阻为 R ，感应电流为 时间内，流过回路的电荷 8.1.3楞次定律 楞次定律 闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因. N S N S 楞次定律是能量守恒定律的一种表现 维持滑杆运动必须外加一力，此过程为外力克服安培力做功转化为焦耳热. 机械能 焦耳热 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 例1 在匀强磁场中, 置有面积为 S 的可绕 轴转动的N 匝线圈 . 若线圈以角速度 作匀速转动. 求线圈 中的感应电动势. 1 已知 求 解 设 时, 与 同向 , 则 令 则 在匀强磁场中匀速转动的线圈内的感应电流是时间的正弦函数 . 这种电流称交流电. 8.2动生电动势 感生电动势 S和夹角发生变化是动生电动势 B发生变化是感生电动势 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + O P 设杆长为 8.2.1 动生电动势 动生电动势的非静电力场来源 洛伦兹力 - - - ++ 平衡时 p o 解 例 一长为 的铜棒在磁感强度为 的均匀磁场中, 以角速度 在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端转动，求铜棒两端的感应电动势. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + o P （点 P 的电势高于点 O 的电势） 方向 O P 8.2.2 感生电动势 产生感生电动势的非静电场 感生电场 麦克斯韦尔假设 变化的磁场在其周围空间激发一种电场,这个电场叫感生电场 . 闭合回路中的感生电动势 有源： 无源： 保守： 非保守（涡旋）： 不能脱离源电荷存在 可以脱离“源”在空间传播 静电场 感生电场 性质 特点 对场中电荷的作用 相互联系 比较 作为产生