大学物理经典ppt系列之电磁感应.pptVIP

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第十一章电磁感应;1820年,奥斯特发现了电流的磁效应。;本章内容;§11-1电磁感应的基本定律;一、磁通量〔magneticflux〕:

〔单位:Wb〕

一般情况,要先确定面积元,以及它与磁场的方向关系,再代入上式积分。

[特例]对匀强磁场:;二.电动势;法拉第〔MichaelFaraday,1791-1867〕

英国物理学家和化学家,也是著名的

自学成才的科学家.电磁感应现象揭

示了电和磁的联系,开辟了人类使用

电能的道路,成为现代发电机、电动

机、变压器技术的根底。他是电磁理

论的奠基人,他第一次提出场的思想

建立了电场、磁场的概念.;;一、电磁感应现象;一、电磁感应现象;一、电磁感应现象;1、通过回路的磁场B变化。;N;二、楞次定律;楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的一种表现;当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时,

回路中会产生感应电动势,且感应电动势正比于磁

通量对时间变化率的负值.;〔“—”号是楞次定律的数学表达〕;N;感应电流与感应电量;2)计算;例题:一长直导线中通有交变电流,和

都是常量。在长直导线旁平行放置一长为a,宽为b的矩形线

圈,线圈面与直导线在同一平面内,线圈靠近直导线的一边

到直导线的距离为d,求任一瞬时线圈中的感应电动势。;三、线圈中的感应电动势为:;思考;例2;例3;世界首条高温超导磁悬浮列车落户湖北随州;从现象到原因;引起磁通量变化的原因

1)稳恒磁场中的导体运动,或者回路面积

变化、取向变化等动生电动势;§11-2动生电动势;电动势;动生电动势;洛仑兹力解释;总结;二、动生电动势的计算;;v;解;解;例2一直导线CD在一无限长直电流磁场中作切割磁力线运动。求:动生电动势。;电路中感应电动势提供的电能是由外力做功所消耗的机械能转换而来的;例;+++++++

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+++++++;+++++++

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+++++++;??11-3感生电动势;感生电动势;随时间变化的磁场能在其;感生电场与变化磁场之间的关系;感生电场:无源场非保守场。;涡电流;例1:矩形线圈在载流直导线旁运动。

直导线中通以交变电流,回路长宽分别为a、L,回路垂直于直导线。当线圈左侧与导线之距为d,求回路中的的感应电动势。

解法1:〔按感生电动势公式求解〕

;解法2〔通用解法〕:以直导线为原点取水平坐标轴ox。t时刻穿过回路的磁通量

方向:时沿顺时针方向。

〔判定方法同解法1。S不变时,磁通量随B变〕;例二:如图,一长直导线中通有交变电流。在长直导线旁边同一平面内平行放置一矩形线圈ABCD,BC边到直导线的距离为d,AB边长为a,可在导轨CE、DF上滑动,开始时与CD边重叠在一起。当AB边以速度V匀速向下运动,而其余三边静止不动时,求线圈中的感应电动势。;通过矩形线圈ABCD所围面积的磁通量为:;例3:在圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁场,如下图,大小以速率dB/dt变化。有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a’b’),金属棒在这两个位置时,比较棒内磁感应电动势的大小。;设一个半径为R的长直载流螺线管,;2.求导体棒MN、CD的感生电动势;§11-4自感与互感;〔1〕自感现象;讨论:;自感一般由实验测定,对简单的情况也可以计算。;例2:己知螺绕环单位长度的匝数n、周长、截面积S、内部介质的磁导率μ,求自感系数L。

解:;

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