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第十三章 电磁感应 基本内容 §13.1 法拉第电磁感应定律 一、电磁感应现象 实验一、磁棒插入线圈A 实验三、线圈B中的电流发生变化 现象：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 小结：线圈A周围的磁场发生变化，线圈A中产生感应 电流，变化越快，电流越大，且电流有一定的方向性。 二、法拉第电磁感应定律 1、定律：在一闭合回路上产生的感应电动势与通过回路所围面积的磁通量对时间变化率的负值成正比，即： 2、方向判定： ① 先取回路绕行正方向，并规定绕行方向与回路所围面积的法线方向 三、楞次定律 闭合回路中感应电流产生的磁场总是要反抗或补偿引起感应电流的磁通量的变化。 讨论题：在均匀磁场中，细棒作如图所示的运动，判断有无感应电动势以及感应电动势的方向。 例6、如图所示，为相距2a的两条载流直长导线，电流强度为I，长为2b的金属棒MN位于两直导线的正中间，并以恒定速度v平行直导线运动，求棒两端的电势差UMN 解：两直导线之间的磁场如图所示，取坐标系。在导线之间任一位置x处取一电流元dx则： §13.3 自感和互感 一、自感现象 由于回路自身电流的变化，在回路中产生感应电动势的现象称为自感现象，此电动势称为自感电动势。 1、自感的定义 由毕奥—沙伐尔定律可知，回路中的电流I在空间中任意点产生的B都与I成正比，所以通过它本身的磁通量?也与I成正比，即可得： 本章总结 §13.1 法拉第电磁感应定律 解决磁产生电的条件的问题 一、电磁感应现象 实验一、磁棒插入线圈 实验三、线圈B中的电流发生变化 现象：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 小结：线圈A周围的磁场发生变化，线圈A中产生感应 电流，变化越快，电流越大，且电流有一定的方向性。 结论：当通过导体回路的磁通量发生变化时，回路中就会有感生电流产生。这就是电磁感应现象。 二、法拉第电磁感应定律 1、定律：在一闭合回路上产生的感应电动势与通过回路所围面积的磁通量对时间的变化率的负值成正比： 2、方向判定： ①、先取回路绕行方向，规定回路所围面积的方向 §13.2 动生电动势和感生电动势 动生电动势：导线和磁场作相对运动所产生的电动势。 感生电动势：由于磁场随时间变化所产生的电动势。 一、动生电动势 洛仑兹力是动生电动势产生的原因 （如图所示）  二、感生电动势 1、涡旋电场 变化的磁场在其周围产生的一种电场。 它与静电场比较如下： 相同点：对电荷有作用力 不同点：静电场是由自由电荷激发，而涡旋电场由变化的磁场激发；描述静电场的电力线是有始有终的，而涡旋电场是闭合的，这说明涡旋场是有旋、无源场。 2、感生电动势 产生感生电动势的非静电场就是涡旋电场，所以 §13.3 自感和互感现象 一、自感现象 1、自感现象 由于回路自身电流的变化，在回路中产生感应电动势的现象称为自感现象，此电动势成为自感电动势。 2、自感电动势 由毕奥—沙伐尔定律可知，回路中的电流I在空间中任意点产生的B都与I成正比，所以通过它本身的磁通量?也与I成正比，即可得： ? =L I 其中L为比例系数，称为自感系数，简称自感。 L与I无关，仅与线圈的大小、几何形状、以及匝数有关，有磁介质时还与介质的性质有关，有铁磁质时，与回路中的电流有关。 单位为：亨利（H） 1H=1Wb/A 自感电动势即为： 二、互感现象 1、互感现象 其中M12、M21为比例系数，实验和理论证明: M12=M21=M M称为互感系数，简称互感。它