银川能源学院（银川大学）：《大学物理》课程教学资源（物理学PPT课件讲稿，大专）第六章 电磁感应（感生电动势）

§6-4感生电动势 第六章电磁感应 一、 感生电动势 产生感生电动势的非静电场→感生电场 麦克斯韦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 e:=∮Edl= dΦ dt 上页 下页 返回 帮助

第六章 电磁感应 上页 下页 返回 帮助 §6-4 感生电动势 一、感生电动势 产生感生电动势的非静电场 感生电场 麦克斯韦假设 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 i k d d L d Φ E l t  =  = − 

§6-4感生电动势 第六章电磁感应 静电场和感生电场的对北比 相同点：静电场和感生电场都对电荷有力的作用。 不同点： ①产生的源不同 静电场由静止电荷产生；感生电场是由变化的磁场产生。 性质不同 静电场是有源、保守场 fE翰·d0=0 dF=- Φ 感生电场是无源、非保守场 ≠0 di 电场线不同 静电场的电场线不闭合；感生电场的电场线是闭合的。 上页 下页 返回 帮助

第六章 电磁感应 上页 下页 返回 帮助 §6-4 感生电动势 静电场和感生电场的对比 相同点：静电场和感生电场都对电荷有力的作用。 静电场由静止电荷产生；感生电场是由变化的磁场产生。 ① 产生的源不同 ② 性质不同 d = 0 L E l   静电场是有源、保守场 静 0 d d k d = −   t Φ E l L   感生电场是无源、非保守场 ③ 电场线不同 静电场的电场线不闭合；感生电场的电场线是闭合的。 不同点：

§6-4感生电动势 第六章电磁感应 感生电场的应用： 电子感应加速器是利用感生电场来加速电子 的一种设备。 铁芯 线圈 电子束 环形真空 管道 上页 下页 返回 帮助

第六章 电磁感应 上页 下页 返回 帮助 §6-4 感生电动势 电子感应加速器是利用感生电场来加速电子 的一种设备。 感生电场的应用: 线圈 铁芯 电子束 环形真空 管 道

§6-4感生电动势 第六章电磁感应 电子感应加速器全貌 电子感应加速器的一部分 上页 下页 返回 帮助

第六章 电磁感应 上页 下页 返回 帮助 §6-4 感生电动势 电子感应加速器全貌 电子感应加速器的一部分

§6-4感生电动势 第六章电磁感应 例题6-4如图所示，圆形导体回路置于变化的磁 场中，线圈平面与磁力线垂直，面积S为0.1m2,磁 感应强度随时间的变化关系是B=5×10-3t2T。求 t=2s时的感生电动势及电阻上的电流方向。 解：由法拉第电磁感应定律 得，回路中感生电动势大小为 dΦ dB 8= =10×10-3t×0.1=1×10-3t dt dt t=2s时，感生电动势大小为 e,=2×10-3V B 由楞次定律知：其方向为逆时针，所以电阻上的电流方向由A向B。 上页 下页 返回 帮助

第六章 电磁感应 上页 下页 返回 帮助 §6-4 感生电动势 例题6-4 如图所示，圆形导体回路置于变化的磁 场中，线圈平面与磁力线垂直，面积 为 ，磁 感应强度随时间的变化关系是 。求 时的感生电动势及电阻上的电流方向。 s 2 0.1m 3 2 B t T 5 10− =  t s = 2 解：由法拉第电磁感应定律 得，回路中感生电动势大小为 3 3 10 10 0.1 1 10 i d dB S t t dt dt   − − = = =   =  t s = 2 时，感生电动势大小为 3 2 10  i V − =  由楞次定律知：其方向为逆时针，所以电阻上的电流方向由A向B

§6-4感生电动势 第六章电磁感应 二、涡电流 感生电场力可以在整块金属内部引起闭合涡旋状 的感应电流，这种电流叫做涡流。 涡流 交流电源 铁芯 上页 下页 返回 帮助

第六章 电磁感应 上页 下页 返回 帮助 §6-4 感生电动势 二、涡电流 感生电场力可以在整块金属内部引起闭合涡旋状 的感应电流，这种电流叫做涡流。 铁芯  交 流 电 源 涡流

§6-4感生电动势 第六章电磁感应 应用： 感应加热：利用涡流的热效应进行加热的方法 高频交 流电源 上页 下页 返回 帮助

第六章 电磁感应 上页 下页 返回 帮助 §6-4 感生电动势 感应加热：利用涡流的热效应进行加热的方法 ~ 高频交 流电源 应用：

§6-4感生电动势 第六章电磁感应 感应淬火 上页 下页 返回 帮助

第六章 电磁感应 上页 下页 返回 帮助 §6-4 感生电动势 感应淬火

§6-4感生电动势 第六章 电磁感应 危害的防止：变压器或其它电机的铁芯不用整 块材料制作，而是用互相绝缘的薄硅钢片叠压而成。 这样铁芯的电阻增大，涡流变小，且被限制在薄片 内流动，产生的热量就少，电能的损耗降低，电机 的效率提高 。 (a) (b) 上页 下页 返回 帮助

第六章 电磁感应 上页 下页 返回 帮助 §6-4 感生电动势 危害的防止：变压器或其它电机的铁芯不用整 块材料制作，而是用互相绝缘的薄硅钢片叠压而成。 这样铁芯的电阻增大，涡流变小，且被限制在薄片 内流动，产生的热量就少，电能的损耗降低，电机 的效率提高

§6-4感生电动势 第六章电磁感应 涡流产生的电磁阻尼： 电楼阻尼 上页 下页 返回 帮助

第六章 电磁感应 上页 下页 返回 帮助 §6-4 感生电动势 涡流产生的电磁阻尼：