北京大学：《电磁学》课程教学资源（PPT课件）第三章 电磁感应（3.3）法拉第定律

电磁感应定律 ■电橄感液现象是怎样发現的? ? ■多探索岣告失败 ■例晶培、推顿 ■182阿喇发現电躐阻尼现录 ■帜驯无似斡 2005.3 北京大学物理学院王稼军编

2005.3 北京大学物理学院王稼军编 电磁感应定律 ◼电磁感应现象是怎样发现的？ 电 ? 磁 ◼多种探索均告失败 ◼例如安培、科拉顿 ◼ 1822年阿喇果发现电磁阻尼现象 ◼未能识别 无从解释

法推第始发貌 ■1831年8月29司 Faraday 儆了第一个电应实验 弄取得成功。 磁针动>1 Michael Faraday(1791-1867)was one of 10 children of a blacksmith London. As a youngster, with little formal education. Michael was apprenticed to a bookbinder. But he longed to enter "the service of Science" and ultimately became one of the greatest experimentalists of 示意图 all t 2005.3 北京大学物理学院王稼军编

2005.3 北京大学物理学院王稼军编 法拉第的发现 ◼ 1831年8月29日Faraday 做了第一个电磁感应实验 并取得成功。 示意图

a)插入或拔出磁棒 B 回路I 回路Ⅱ B (c)导线切割益感应线的运功 (b)接通或新开初级线囿的电流 渡示实验 2005.3 北京大学物理学院王稼军编

2005.3 北京大学物理学院王稼军编 电磁感应现象 演示实验

Faraday呢寨的结是 ■把可以产生莓应电的情况概抬成 五粪: 文化的着电漉; 文化着的场 逯动的稳恒电流; 逯动的铁; 在礅场中动的导体。 英语讲解点播[曰」 2005.3 北京大学物理学院王稼军编

2005.3 北京大学物理学院王稼军编 Faraday观察的结果 ◼ 把可以产生感应电流的情况概括成 五类： ◼ 变化的着电流； ◼ 变化着的磁场； ◼ 运动的稳恒电流； ◼ 运动的磁铁； ◼ 在磁场中运动的导体。 ◼ 英语讲解点播

法拉第对电躐贏寇的研究 ■感应电流的出现表明 ■存在看某种推动电流的非静电力 感应电动势 ■即便没有感应电流,感应电动势 仍应存在。 2005.3 北京大学物理学院王稼军编

2005.3 北京大学物理学院王稼军编 法拉第对电磁感应的研究 ◼感应电流的出现表明 ◼存在着某种推动电流的非静电力 ——感应电动势 ◼即便没有感应电流，感应电动势 仍应存在

法拉第的观点 ■持近距作用观点 ■与当射盛行的超距作用观点相背; ■湍拉第认为对力线的研究甚至于比对产生 力线的娠的研究还要重要。 ■关注动态变化 ■许多研究此产生电的人预期产生出静态电 场,持续电流; ■拉第认为 碱体变化—电紧张状态变化一感应电动势 2005.3 北京大学物理学院王稼军编

2005.3 北京大学物理学院王稼军编 法拉第的观点 ◼持近距作用观点 ◼ 与当时盛行的超距作用观点相背； ◼ 法拉第认为对力线的研究甚至于比对产生 力线的源的研究还要重要。 ◼关注动态变化 ◼ 许多研究此产生电的人预期产生出静态电 场，持续电流； ◼ 法拉第认为 磁体变化—电紧张状态变化—感应电动势

法拉第甚至于精测 ■磁效应的传播速度可能与光速有相同的 量级。 1832年写给英国皇家学会的信中写道: “磁作用的传播需要肘间,即一个磁铁作 用于另一个远处的磁铁或者一块铁时,产 生作用的原因(我可以称之为磁)是逐渐 地从磁体传播开去的,这种传播需要一定 的时间,而这个时间显然是非常短的。” 2005.3 北京大学物理学院王稼军编

2005.3 北京大学物理学院王稼军编 法拉第甚至于猜测 ◼ 磁效应的传播速度可能与光速有相同的 量级。 ◼ 1832年写给英国皇家学会的信中写道： ◼ “磁作用的传播需要时间，即一个磁铁作 用于另一个远处的磁铁或者一块铁时，产 生作用的原因（我可以称之为磁）是逐渐 地从磁体传播开去的，这种传播需要一定 的时间，而这个时间显然是非常短的

“我还认为电感应也是这样传播的, 我认为磁力从磁极出发的传播类似 于水面上波紋的振动或者空气粒子 的声振动,…我打算把振动理论应 用于磁现象,就象对声所做的那样 而且这也是光现象最可能的解释 类比之下,我认为也可以把振动理 论应用于电感应。”(直到1938年 才发现 2005.3 北京大学物理学院王稼军编

2005.3 北京大学物理学院王稼军编 “我还认为电感应也是这样传播的， 我认为磁力从磁极出发的传播类似 于水面上波纹的振动或者空气粒子 的声振动，…我打算把振动理论应 用于磁现象，就象对声所做的那样， 而且这也是光现象最可能的解释， 类比之下，我认为也可以把振动理 论应用于电感应。 ”（直到1938年 才发现）

法拉第它躐感应定律 ■通过以闭合回路为周界的任意曲 面的磁通量发生变化附,在闭合 回路中就有感应电动势产生;其 的大小与磁通量随时间的变化率 成正比 2005.3 北京大学物理学院王稼军编

2005.3 北京大学物理学院王稼军编 法拉第电磁感应定律 ◼通过以闭合回路为周界的任意曲 面的磁通量发生变化时，在闭合 回路中就有感应电动势产生；其 的大小与磁通量随时间的变化率 成正比 . dt d i   = − 演示点播

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2005.3 北京大学物理学院王稼军编 N匝线圈: . ( ) dt d N dt d i N    = − = − 总感应电动势: N =  是磁通匝链数