电磁学第6章电磁感应与暂态过程.pptxVIP

第四章稳恒磁场

1．基本磁现象

2．安培定律

3．磁感应强度矢量

4．磁场的高斯定理

5．安培环路定律

6．磁场对载流导线的作用

7．磁场对运动带电粒子的作用

第五章电磁感应和暂态过程

1．电磁感应现象

2．法拉电磁感应定津

3．动生电动势

4．感生电动势涡旋电场

5．自感和互感

6．涡电流趋肤效应

7．暂态过程

第六章磁介质

1．磁介质

2．磁场的边值关系

3．顺磁质抗磁质铁磁质

4．磁场的能量和能量密度;第六章电磁感应与暂态过程;1电磁感应定律;法拉第（MichaelFaraday,1791-1867），伟大的英国物理学家和化学家。他创造性地提出场的思想，磁场这一名称是法拉第最早引入的。他是电磁理论的创始人之一，于1831年发现电磁感应现象。;1电磁感应定律

电磁感应现象(1);;;法拉第通过各种实验发现了电磁感应现象，并总结了电磁感应的共同规律：

（1）通过导体回路的磁通量随时间发生变化时，回路中就有感应电动势产生，从而产生感应电流。磁通量的变化可以是磁场变化引起的，也可以是导体在磁场中运动或导体回路中的一部分切割磁力线的运动产生的，

（2）感应电动势大小与磁通量变化的快慢有关；

（电磁感应现象的实质是磁通量的变化产生感应电动势）

（3）感应电动势的方向总是企图由它产生的感应电流建立一个附加的磁通量，以阻止引起感应电动势的磁通量的变化。;;;;;若闭合回路的电阻为R，感应电流为;;;楞次定律是能量守恒定律的一种表现。;感应电动势的方向;约定正方向：?和?成右螺旋

;例如图所示，在一长直载流导线旁与其共面的放置一矩形平面线圈。(1)当线圈以速度v向右水平运动时；(2)当线圈不动而直导线中有I=I0cos?t时，回路中的感应电动势。;;已知;可见,在匀强磁场中匀速转动的线圈内的感应电电流是时间的正弦函数.这种电流称交流电.;作业：长螺线管(n,I)内有一小线圈A(N,r),轴平行,0.05秒内I：1.5安?-1.5安。求电动势大小、方向。;一、电源电动势

1.电源的工作原理;动生电动势：由于导体回路或其一部分在磁场中运动，使其回路面积或回路的法线与磁感应强调B的夹角随时间变化，使回路中的磁通量发生变化，从而产生的感应电动势称为动生电动势。

区别于感生电动势。;2.非静电场强;4.洛仑兹力不作功?;分力qv?B沿导体棒向上，相应功率为;上式左侧：洛仑兹力的一个分力使电荷沿导线运动所做的功，宏观上就是感应电动势驱动电流的功；

右侧：是在同一时间内外力反抗洛仑兹力的另一个分力的功，宏观上就是外力拉动导线的功。

洛仑兹力做功为0，实质上表示了能量的转换和守恒。洛仑兹力在这时起了一个能量转换者的作用：一方面接受了外力的功，同时驱动电荷做功。;5.动生电动势的讨论

(1)电动势的方向是电源中电势升高的方向，是电源内动生电动势的方向；

(2)dl的正方向可任意选定；

(3)若v、B、dl三中任意两量垂直，则电动势为0；

(4)在电源外部Ene=0;6.动生电动势的计算

(1)对于导体回路可应用公式;33;例在均匀恒定磁场中，一根长为L的导体棒ab，在垂直于磁场的平面内绕其一端以角速度?作匀速转动，试求导体两端的电势差Uab。;解法2：利用法拉弟电磁感应定律;例题一无限长直载流导线，通以电流I，导线旁有一长为L的金属棒与之共面，金属棒绕其一端O以角速度?顺时针转动，O点与导线的垂直距离为a，求当金属棒转至与长直导线垂直的位置时，棒内感应电动势的大小和方向。

解;作业：一无限长直载流导线，通以电流I，导线旁有一长为L的金属棒与之共面，金属棒绕其一端O以角速度?顺时针转动，O点与导线的垂直距离为a，求当金属棒转至图示位置时，棒内感应电动势的大小和方向。;39;;二感生电场概念的提出;;;;;;由对称性（圆形），可证E感

—无径向分量;0;感生电场的计算;rR:;感生电动势的计算

1.若磁场在空间有对称性分布，在磁场中的导体又不成回路时，可利用方程;2.若导体为闭合回路（或可设想为闭合回路）可直接利用法拉弟电磁感应定律;例在半径为R的长直螺线管中，均匀磁场随时间匀速增加，且dB/dt=C0，直导线，如图所示，求导线上的感生电动势并指出哪点的电势高。;;作业;作业;空间中同时存在库仑电场和涡旋电场时，静电场环

路定理：

其微分形式：

变化的磁场在空间激发涡旋电场，而与空间中是否

有导体无关。;两种电动势引出的问题;S系中，磁棒静止，线圈以-v的速度向磁棒运动，则动生电动势：

S1系中，线圈静止，磁棒以速度v向线圈运