§8.1 电磁感应现象及电磁感应定律教学课件.ppt

作者：杨茂田 Chapter 8. 电磁感应 §8. 1 电磁感应现象及电磁感应定律 P. * / 30 . 雷达 一、电磁感应现象 电流 磁 磁效应 电效应 楞次定律 (Lenz law)： 感应电流 Ii (Induction current)总是使它产生的磁通 阻碍 引起 Ii 原磁通 的变化。 实质：是能量守恒与转化定律的具体体现。 感应电动势(Electromotive force, emf)应为电磁感应的“原始”现象。 二、法拉第电磁感应定律 （Faraday law of electromagnetic induction） ( 电磁感应定律 ) 实验发现： ( 电磁感应定律 ) M.Faraday ( 1791~1867 ) 法拉第 英国物理学家和化学家，主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究。1831年发现电磁感应现象。1833年发现电解定律。最先引入场的概念。同时，他也是一位伟大的科普作家。 二、法拉第电磁感应定律 （Faraday law of electromagnetic induction） ( 电磁感应定律 ) ?式中的“－”反映感应电动势或感应电流的方向与原 磁通 变化的关系。 右图： 二、法拉第电磁感应定律 （Faraday law of electromagnetic induction） 则： 若回路正绕向如右下图： 归纳 用法拉第电磁感应定律计算Ei 及其方向的判断： 1. 规定回路正绕向，确定回路面积的正法向 ； 2. 计算某时刻穿过该回路的磁通量： 归纳 用法拉第电磁感应定律计算Ei 及其方向的判断： 1. 规定回路正绕向，确定回路面积的正法向 ； 2. 计算某时刻穿过该回路的磁通量： 3. 由法拉第电磁感应定律计算 ： 若：Ei 0，则： Ei 指向与回路正绕向同向； 若：Ei 0，则： Ei 指向与回路正绕向反向。 4. 用楞次定律验证！ 3. 由法拉第电磁感应定律计算 ： 若：Ei 0，则： Ei 指向与回路正绕向同向； 若：Ei 0，则： Ei 指向与回路正绕向反向； 例 如图，无限长载流直导线，电阻为R的方形导线框与载流导线共面，已知a、b、I、v，求图示位置处线框内的感应电流及方向。 解 例 如图，无限长载流直导线，电阻为R的方形导线框与载流导线共面，已知a、b、I、v，求图示位置处线框内的感应电流及方向。 解 设 t = 0 时线框处于图示位置。 则 t 时刻线框左边离导线的距离： 回路正绕向：顺时针方向 回路正绕向：顺时针方向 图示位置即 t = 0 时刻： 图示位置即 t = 0 时刻： Ei 指向为顺时针。 Ei 指向为顺时针。 Ii 为顺时针流向。 感应电流 Ii 为： (解毕) Ii 为顺时针流向。 感应电流 Ii 为： Ii 为顺时针流向。 感应电流 Ii 为： 课堂练习 如图，无限长载流直导线与正方形导线框共面且相对位置不变，导线中电流以恒定速率J0增长，已知a、b，求导线框内的感应电动势。 课堂练习 如图，无限长载流直导线与正方形导线框共面且相对位置不变，导线中电流以恒定速率J0增长，已知a、b，求导线框内的感应电动势。 提示 穿过导线框的磁通量： 答案： 答案： 课堂练习 如图，两线圈同心共面，Rr，带电量q的大线圈以w = kt 旋转(k为常数)，求小线圈内感应电动势。 提示 大线圈中的等效电流： 课堂练习 如图，两线圈同心共面，Rr，带电量q的大线圈以w = kt 旋转(k为常数)，求小线圈内感应电动势。 提示 大线圈中的等效电流： 答案： ?若回路电阻为R，则 t1~ t2 时间内流过导体某截面的 电量大小为： 答案： ?若回路电阻为R，则 t1~ t2 时间内流过导体某截面的 电量大小为： ?若回路是由N匝线圈串接而成的，则： 其中 称为磁通链。 三、两种形式的感应电动势 电源电动势： 三、两种形式的感应电动势 电源电动势： 感应电动势 动生电动势： 感生电动势： 磁场不变，导体位置或回路形状发生变化。 磁场变化，导体位置或回路形状不变。 (请看录像 ) 1. 法拉第电磁感应定律： 规定回路正绕向 2. 通过回路的电量大小： 3. 感应电动势可分为：动生电动势和感生电动势。 作者：杨茂田