《大学物理精品课件-华南理工》第十七章电磁感应.pptVIP

1、动生电动势 的产生机理 电子受到的洛仑兹力： 方向：由a指向b 2、 的大小和方向 若 方向：由b指向a 方向：由a指向b 若 3、动生电动势的计算 方法一： 方法二： 例17－1：稳恒的均匀磁场垂直向里，导线abc形状是半径 为R的3/4圆周，导线沿aoc的角分线方向以速度v水平向 右运动。求 解：方法一：取线元 ，在 处 方向竖直向上，与 夹角 为 ，由几何关系知 所以 方法二: 方向：由c指向a；c点是负电荷、负极。 连线ac，形成abca回路，当回路abca在磁场中运动 而 故 所以 方向：由c指向a；c点是负电荷、负极。 解：方法一： 例17－2：如图在匀强磁场中有一个半圆形线圈沿ab轴以 角速度旋转。求其在此位置时产生的电动势。 方法二： 连接ab成回路，则 因为ab段不转动，不切割磁力线，因此 所以 当线圈平面与 平行，即平面法线 垂直 时， 一、感生电场 麦克斯韦假设： 变化的磁场在其周围会激发一种电场（感生电场） 是有旋场 左手螺旋（唯一的） 产生电流—顺时针 产生磁场 阻止 的增加 符合法拉第电磁感应定律 二、感生电动势 1、导体回路 由法拉第电磁感应定律 负号表示 阻止 的增加 2、导体棒 4、一般情况，空间中总电场 总电场方程 因此，回路中总感应电动势求解方法： 1） 2） 例17－3：在半径为R的长直螺线管中通有变化的电流， 如果管内磁通以dB/dt 的变化率增加，求螺线管内外感应 电场的场强。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? R L r （1）在管内（rR） 取半径为r的电力线L为积分回路，由于L上各点感应电场 的场强大小相等，方向与回路相切，因此 解：如图是螺线管的截面图，管内磁场均匀分布。 垂直 向里，dB/dt 0，当磁场随时间变化，在其周围产生感应 电场。由磁场分布对称性知，感应电场的电力线为圆心在 轴线上的一系列同心圆，方向如图所示。 （2）在管外（rR） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? R L r L’ 取半径为r的电力线L’为积分回路，同理有 因此 解（1）在AOB取微元 ，分析可知 处 方向垂 直于 。 例17－4：如图，一被限制在无限长圆柱内的均匀磁场 均匀增加， 的方向垂直向里 求（1） .并比较A、B及C、D电势的高低。 求 方法一： 确定 的方向：作过 的电力线，并取切线方向 o ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? A B C D 方向：由C到D （从外电路看） 方法二：补成ODCO回路，并取OCDO为回路正向。 又因为 2、自感电动势的计算 线圈单匝 N匝线圈 其中 自感系数 单位：1H=1wb/A 因此 负号表示自感电动势的方向总是阻碍回路本身电流的 变化。 2、互感系数M的计算 方法一： 方法二： 3、互感电动势的计算 方法一： 方法二： 以无限长螺线管为例 自感系数 又因为 磁场能量密度： 磁场储存的总能量：