青岛科技大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件）第三十六讲 电磁感应定律

青岛科技大学 大学物理讲义

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法拉第( Michael faraday,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,后又相继 发现电解定律,物质的 抗磁性和顺磁性,以及 光的偏振面在磁场中的 旋转 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 法拉第 （Michael Faraday, 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，后又相继 发现电解定律，物质的 抗磁性和顺磁性，以及 光的偏振面在磁场中的 旋转

电磁感应( (electromagnetic induction)现象 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 一 电磁感应(electromagnetic induction)现象

二电磁感应定律 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 d④ 闭合电键‖断开电键 k dt 国际单位制 →伏特 k=1 韦伯 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 二 电磁感应定律 t Φ k d d i E = − 国际单位制 k =1 Φ 韦伯 Ei 伏特 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

1)闭合回路由N匝密绕线圈组成 Edv磁通匝数(磁链)v=NΦ dt Ipsi: 2)若闭合回路的电阻为R,感应电流为 r dt △t=t2-t1时间内,流过回路的电荷 q ldt =(q-2) R R 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 1）闭合回路由 N 匝密绕线圈组成 磁通匝数（磁链）  = NΦ 2）若闭合回路的电阻为 R ，感应电流为 t Φ R I d 1 d i = − t = t 2 −t 1 时间内，流过回路的电荷 2 1 d t i t q I t =  ( ) 1 d 1 1 2 2 1 Φ Φ R Φ R Φ Φ = − = −  dt d i  E = − [psi:] [fai]  

感应电动势的方向 B|减小 B B 回路1,S 与B同向 ①>0.dΦ0 dg dg 回路1 0E与回路同向 lt d d 回路2>0E <0E与回路异向 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 感应电动势的方向 N B  N B  | | B 减小 1 2 回路1， 与 同向 S B 回路2， 与 异向 S B     0,d 0     0,d 0 回路1 d 0 dt   d 0 d i t  E = −  Ei 与回路同向 回路2 d 0 dt   d 0 d i t  E = −  Ei 与回路异向

三 楞次定律( Lenz law) 闭合的导线回路中所 N 出现的感应电流,总是使 B 它自己所激发的磁场反抗 任何引发电磁感应的原因 (反抗相对运动、磁场变 化或线圈变形等) 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 N S B  v  三 楞次定律(Lenz law) 闭合的导线回路中所 出现的感应电流，总是使 它自己所激发的磁场反抗 任何引发电磁感应的原因 （反抗相对运动、磁场变 化或线圈变形等）. F 

线圈中有电流,电能从何而来? 用楞次定 自由落下 磁铁在运动前后没有变化, 电能只能从磁铁运动的动能 转化而来。 律 判B 保持磁铁向下运 ∩B,「势 断感应 能 动能 动的动能 通过磁场的变化 转变成为电能 电 B推论:磁铁落地速度变慢 流 磁铁在线圈上方,线圈电流产生的磁 方向 感应强度方向向上,在下方时,线圈 电流产生的磁感应强度方向向下 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 用 楞 次 定 律 判 断 感 应 电 流 方 向 自 由 落 下 线圈中有电流，电能从何而来？ 磁铁在运动前后没有变化， 电能只能从磁铁运动的动能 转化而来。 势 能 动 能 保持磁铁向下运 动的动能 通过磁场的变化 转变成为电能 N S 磁铁在线圈上方，线圈电流产生的磁 感应强度方向向上，在下方时，线圈 电流产生的磁感应强度方向向下 推论：磁铁落地速度变慢 N S B  Bi Bi

楞次定律闭合的导线回路中所出现的感应电 流,总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁 感应的原因 楞次定律是能量B+ ++ ++_+++1++ 守恒定律的一种表现 F + 机械能→焦耳热 +++++++ 维持滑杆运动必须外加一力,此过程为外力克 服安培力做功转化为焦耳热 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义 楞次定律是能量 守恒定律的一种表现 v  i I 维持滑杆运动必须外加一力，此过程为外力克 服安培力做功转化为焦耳热. 机械能 焦耳热 楞次定律 闭合的导线回路中所出现的感应电 流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁 感应的原因. Fm  + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + B 

例在匀强磁场中, B 置有面积为S的可绕 轴转动的N匝线圈. 若线圈以角速度O 作匀速转动.求线圈 中的感应电动势. R O 青岛科技大学 大学物理讲义

青岛科技大学 大学物理讲义R N o' o ω i B   n e  例 在匀强磁场中, 置有面积为 S 的可绕 轴转动的N 匝线圈 . 若线圈以角速度 作匀速转动. 求线圈 中的感应电动势. 