电磁感应 第十三章 电磁感应.pptVIP

第三篇 电磁学 13-1 法拉第的实验研究 电磁感应定律 第十三章 电磁感应 大学物理课程注意事项 1. 答疑时间：19:30—21:30，C5楼116室；D9楼B座104。 每周两次（单周：一、三； 双周：二、四）。 2. 交接作业时间：每周二上课时，按序排列。 3. 作业：步骤及过程清楚、完整。预习。 缺交作业3次以上者不能考试，综合成绩记0分！ 4. 习题册：班为单位购买，每份4.00元。 本周1-5下午15:30~17:30，C5-116室。 5. 课堂：到课率，不迟到，关闭手机，班干部负责。 6. 课件拷贝：当堂课后(E:\JIANG_Jun)或公共邮箱。 蒋 骏 (H)，JiangJun@ JiangJun@— 8305 主要参考书： “大学物理学” 张三慧等 (清华大学) “普通物理学” 程守洙 ，江之永 (上海交通大学) “物理学” （美）D.哈里德 R.瑞斯尼克 考试与成绩： 期末考试（17周周日上午，2009.12.20） 成绩：期末考试（80%）+ 平时成绩（20%） 平时成绩：作业为主（最高20分，每小班10%） 奖励加分：课堂讨论、“小论文”等（1 ~ 5分） 公共邮箱：JiangJun_HUST@126.com 通用密码：JIANGJun_hust 回 顾 (11、12章） 3. 处在磁场中的运动电荷、载流导体、磁铁等都会受到磁场力(洛仑兹力、安培力、磁力矩）的作用 1. 运动电荷、电流周围存在磁场 2. 磁力线是闭合曲线；稳恒磁场为无源、有旋场 1 高斯定理： 安培环路： (毕—萨定律) 磁 场 电 电 流 磁 磁可不可以产生电？ 产生 密切的联系 从法拉第电磁感应定律出发，讨论电磁感应的几种类型，得到变化的磁场产生电场的规律。 本章重点： 2 一方面：电流产生磁场，磁场对电流有力的作用。 另一方面：变化的磁场可以产生电场，变化的电场可 以产生磁场，即：变化的电磁场可以互相激发。 （讨论电磁感应的几种类型） 1. 电磁感应现象 electromagnetic induction 线圈处的磁场发生变化，线圈中就会产生感应电流 3 第十三章 电磁感应 13-1 法拉第电磁感应定律 动画 动画 磁场稳恒，S 变化 穿过导体回路的磁通量?M发生变化 —— 共同原因 磁场稳恒，S 没变，磁通量改变 只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就产生电流（感应电流）——电磁感应现象。 4 回路中有 感应电动势 实验现象综合： 法拉第电磁感应定律Faraday’s law 产生感应电 动势的条件 ?i为回路中的感应电动势，单位:1V=1Wb/s 动画 两点说明: 1）任一回路中： 其中B、?、S有一个量发生变化，回路中就有的?i 存在。 2）“–”表示感应电动势的方向。?i 和? 都是标量，方向只是相对回路的绕行方向而言。如下所示： 与假定方向 相反 若?↑ ?i0 若?↓ 同向 d? /dt0 则?i0, 则?i0, 若|?|↑ 同向 d? /dt0, 反向 若|?|↓ d? /dt0, 则?i0, 5 2. 楞次定律Lenz’s law 判断感应电流方向的定律。 感应电流的效果，总是反抗引起感应电流的原因。 应用楞次定律的注意事项： 1）磁场方向及分布 定律： 2）?M发生什么变化？ 3）确定感应电流激发磁场的方向 4）由右手定则从激发B方向来判断感应电流或?i的方向。 若?↑ 若?↓ 若|? |↑ 若|? |↓ 感应电流激发 的磁场通量 磁通量的变化 （增加或减小） 一般由d? /dt??i的大小；由楞次定律??i的方向 6 保证了电磁现象中的能量守恒与转换定律的正确，并且也确定了电磁“永动机”是不可能的。 正是外界克服阻力作功，将其它 形式的能量转换成回路中的电能。 N S 注释：楞次定律中“反抗”与法拉第定律中“–”号对应。 若没有负号“–”或不是反抗将是什么情形？ N S 过程将自动进行，磁铁动能增加 的同时，感应电流急剧增加，而i↑, 又导致?↑→ i↑…而不须外界提供 任何能量。 电磁永动机 事实上，不可能存在这种能产生如此无境止电流增长的能源。 7 3. 电磁感应定律的一般形式 若回路由N匝线圈组成： 若?1= ?2= · · ·=?N，则 其中 ? =?1+ ?2+ · · ·+ ?