重庆大学《大学物理》课件-第十二章电磁感应.ppt

【例】在一个无限长载流I的直线旁边有一个与其共面的直导线AB。几何关系如图所示。当AB以角速度旋转到θ角时，试求AB的动生电动势。bωIABa?【解】长直载流线产生的磁场如图所示。大小为：A端是正极,电动势的方向是由B端指向A端.ldlv感生电动势(inducedelectromotiveforce)产生感生电动势的非静电场感生电场麦克斯韦尔假设变化的磁场在其周围空间激发一种电场,这个电场叫感生电场.闭合回路中的感生电动势变化的磁场产生电场§12-4感生电动势有旋电场感生电场是非保守场和均对电荷有力的作用.感生电场和静电场的对比静电场是保守场静电场由电荷产生；感生电场是由变化的磁场产生.【例】设有一半径为R,高度为h的铝圆盘,其电导率为.把圆盘放在磁感强度为的均匀磁场中,磁场方向垂直盘面.设磁场随时间变化,且为一常量.求盘内的感应电流值.（圆盘内感应电流自己的磁场略去不计）已知求解如图取一半径为,宽度为,高度为的圆环.则圆环中的感生电动势的值为代入已知条件得又所以由计算得圆环中电流于是圆盘中的感应电流为涡电流(eddycurrent)感应电流不仅能在导电回路内出现，而且当大块导体与磁场有相对运动或处在变化的磁场中时，在这块导体中也会激起感应电流.这种在大块导体内流动的感应电流,叫做涡电流,简称涡流.应用热效应、电磁阻尼效应.在开关合上和断开的瞬间有什么现象？为什么？§12-5自感根据毕-萨定律，有式中L是自感系数，简称自感，由回路的形状、大小、匝数和空间介质的性质决定。无铁磁性物质存在时，L与回路电流无关。回路电流发生变化时，其激发的磁场穿过回路自身的磁通量亦随之发生变化，则在回路中产生感应电动势，这种现象称为自感应现象，该电动势称为自感电动势。一自感电动势自感(self-inductance)穿过闭合电流回路的磁通量1）自感若线圈有N匝，自感磁通匝数无铁磁质时,自感仅与线圈形状、磁介质及N有关.注意2）自感电动势自感单位：1亨利（H）=1韦伯/安培（1Wb/A）若回路本身不变，空间介质不变，无铁磁物质存在3）自感的计算方法解先设电流I根据安培环路定理求得HB.【例】如图的长直密绕螺线管,已知,求其自感.（忽略边缘效应）（一般情况可用下式测量自感）4）自感的应用稳流,LC谐振电路,滤波电路,感应圈等.【例】有两个同轴圆筒形导体,其半径分别为和,通过它们的电流均为,但电流的流向相反.设在两圆筒间充满磁导率为的均匀磁介质,求其自感.解两圆筒之间如图在两圆筒间取一长为的面,并将其分成许多小面元.则即由自感定义可求出单位长度的自感为互感电动势互感(mutualinductance)在电流回路中所产生的磁通量在电流回路中所产生的磁通量互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围的磁介质有关(无铁磁质时为常量).注意1）互感系数（理论可证明）§12-6互感互感系数问：下列几种情况互感是否变化？1）线框平行直导线移动；2）线框垂直于直导线移动；3）线框绕OC轴转动；4）直导线中电流变化.OC2）互感电动势如果回路本身、两回路相对位置及空间介质不变，无铁磁物质存在【例】两同轴长直密绕螺线管的互感有两个长度均为l,半径分别为r1和r2（r1r2）,匝数分别为N1和N2的同轴长直密绕螺线管.求它们的互感.【解】先设某一线圈中通以电流I求出另一线圈的磁通量设半径为的线圈中通有电流