电磁感应1（09）.ppt

End 电磁感应 (喻有理) 2009-6-4 P439~446 §9.7 物质的磁性 一. 物质的磁结构 分子固有磁矩 顺磁质 抗磁质 取向磁化 感应磁化 磁化强度 二. 有磁介质时的安培环路定理 四.铁磁质 目的: 得出B～H的关系 1. 起始磁化曲线 H B 1） I??H??B? 2）B?H是非线性关系 3）B有饱和现象,但仍有 一定的斜率 4） 不是常数 铁磁质 顺磁质 抗磁质 2. 磁滞回线 铁磁质中 不是线性关系 剩磁 矫顽力 (1) 实验证明：各种铁磁质的起始曲线都是“不可逆”的， 磁滞现象 说明 (2) 要消除剩磁，要依靠铁磁质的矫顽力 (4) 铁磁材料的应用 HC 较小 HC较大 易磁化，易退磁 剩磁较强，不易退磁 可作变压器、电机、电磁铁的铁芯 可作永久磁铁 不同材料，矫顽力不同 (3) 铁磁质的磁化状态取决于铁磁质此前的磁化历史 软磁材料 硬磁材料 3. 磁畴 铁磁质磁化机理 无 磁化方向与 有 —— 整个铁磁质的总磁矩为零 同向的磁畴扩大 磁畴的磁化方向 磁化方向转向 的方向 使磁场大大增强 当外场撤去，被磁化的铁磁质受体内杂质和内应力的阻碍，并不能恢复磁化前的状态。 磁畴 铁磁质中电子自旋磁矩能够自发磁化的小区域。 磁畴大小约为 电流的磁效应 磁的电效应 电生磁 §10.1 电磁感应 法拉第的实验： ? 磁铁与线圈有相对运动，线圈中产生电流 ? 一线圈电流变化，在附近其它线圈中产生电流 电磁感应实验的结论 当穿过一个闭合导体回路所限定的面积的磁通量发生变化时，回路中就出现感应电流 变 变 产生电磁感应 一. 电磁感应现象 二.电动势 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 电源 将单位正电荷从电源负极推向电源正极的过程中，非静电力所作的功 定义 ? 表征了电源非静电力作功本领的大小 ? 反映电源将其它形式的能量转化为电 能本领的大小 非静电性场强 三.电磁感应定律 ? 法拉第的实验规律 在国际单位制中 负号表示感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因 。 楞次定律 确定电动势符号约定 定 正、负 定 正、负 先设定回路的绕行方向和 定 正、负 （1）若回路是 N 匝密绕线圈 （2）若闭合回路 中电阻为R 则，感应电荷为 讨论 N2 测量装置 冲击电流计由感应电荷测量磁通量原理 冲击电量 例 匀强磁场中，导线可在导轨上滑动，求回路中感应电动势 解 在任一时刻 若磁场为变化的磁场 两个同心圆环，已知 r1r2,大线圈中通有电流I ,当小圆环绕直径以w 转动时，求小圆环中的感应电动势 解 大圆环在圆心处产生的磁场 通过小线圈的磁通量 例 感应电动势 大环中通有电流 I ，当 xR 时,小环以 v 向右运动，求电动势 思考：同轴放置的两个导线圆环， 在无限长直载流导线的磁场中，有一运动的导体线框，导体线框与载流导线共面，求线框中的感应电动势 解 通过面积元的磁通量 （方向顺时针方向） 例 ? 法拉第定律应用的关键问题：? 求解磁通量，? 分析磁通变化 §10.2 感应电动势的物理实质 两种不 同机制 ? 相对于实验室参照系，若磁场源静止且强度不变，而导体回路运动（切割磁场线）。 ? 相对于实验室参照系，若导体回路静止， 但磁场源运动，引起空间磁场变化。 一 . 动生电动势 (motional electromotive force) B A 单位时间内导线切割的磁场线数 1. 动生电动势的非静电力 ——电子受洛伦兹力为非静电力 2. 非静电场强 方向: 3. 动生电动势 磁场中的运动导线成为电动势源，非静电力就是洛伦兹力 结论 discussion： (1) 注意矢量之间的关系 (2) 对于运动导线回路，电动势存在于整个回路 (法拉第电磁感应定律) (法拉第电磁感应定律) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?