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（2） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? A B R r dx ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? A B R r dx ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? A B R 解释 涡电流(eddy current) 导体 当大块导体放在变化的磁场中，在导体内部会产生感应电流，由于这种电流在导体内形成闭合回路，故称为涡电流 。 应用：电子感应加速器 (Betatron) 应用：电磁阻尼 (electromagnetic damping) 电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。 2. 电子感应加速器 线圈 铁芯 电子束 环形真空 管 道 电子感应加速器全貌 电子感应加速器的一部分 它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场。射入其中的电子就受到这感应电场的持续作用而被不断加速。 §12-4 自感和互感 一、自感(self-induction) 1. 自感应现象 第12章 电磁感应 （Electromagnetic induction ） 电磁感应： 电感和电容电路的暂态过程 动生电动势 感生电动势（涡旋电场） 自感（互感） 磁场能量 实验一 当磁铁插入或拔出线圈回路时，线圈回路中会产生电流，而当磁铁与线圈相对静止时，回路中无电流产生。 一、电磁感应现象 S N §12－1 电磁感应定律 实验二 以通电线圈代替条形磁铁 A 当载流线圈 B 相对线圈 A 运动时，线圈 A 回路内会产生电流。 当载流线圈 B 相对线圈 A 静止时，若改变线圈 B 中的电流，线圈 A 回路中也会产生电流。 B R 实验三 v a b c d B 将闭合回路置于稳恒磁场 B 中，当导体棒在导体轨道上滑行时，回路内产生电流。 结论： 当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，不管这种变化是由什么原因导致的，回路中有电流产生。 电磁感应现象中产生的电流称为感应电流，相应的电动势称为感应电动势。 二、法拉第电磁感应定律(Faraday’s law of induction) 当穿过回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势的大小与穿过回路的磁通量对时间的变化率成正比。 式中的负号反映了感应电动势的方向，是楞次定律的数学表示。 The induced emf in a closed loop equals the negative of the time rate of change of magnetic flux through the loop. 关于表达式中的“负号” 1. 先选定回路正方向 由此确定回路所包围面积的正法线方向 若 其方向沿回路正方向 通过 N 匝线圈的全磁通 回路中的感应电流 的方向与 的方向一致 当 N 极移近线圈时： 感应电动势的方向与绕行方向相反。感应电流产生的磁场阻碍磁铁的运动，反抗原磁通量的变化。 S N N S 当 N 极远离线圈时： 的方向与 的方向一致 感应电动势的方向与绕行方向一致。感应电流产生的磁场阻碍磁铁的运动，反抗原磁通量的变化。 S N S N 楞次定律(Lenz’s Law)： 感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。 a b c d v B i 楞次定律的本质是能量守恒定律 f 法拉第定律中的 “负号”是楞次定律的数学表示： 法拉第简介 （Michael Faraday,1791-1867) 法拉第于1791年出生在英国伦敦附近的一个小村里，父亲是铁匠，自幼家境贫寒，无钱上学读书。13岁时到一家书店里当报童，次年转为装订学徒工。在学徒工期间，法拉第除工作外，利用书店的条件，在业余时间贪婪地阅读了许多科学著作，例如《化学对话》、《大英百科全书》的《电学》条目等，这些著作开拓了他的视野，激发了他对科学的浓厚兴趣。 1.生平 1812年，学徒期满，法拉第打算专门从事科学研究