西安电子科技大学：《大学物理》课程教学讲义（下）12-1 法拉第定律

12一1法拉第定律 一、电动势 非+( 如何在导线中维持一个持续不断的电流？ 能够提供非静电力的装置：电源 把其它形式的能量转化为电能的装置 电动势：6=生，4=厅i 9 屋=正：非静电场强 6=E 电动势：标量，S:J/C=V,正方向：负极内部正极 。e6。He Ub=- Uab=-8+Ir Uoh=-8-Ir 6=∮E韩·d而 二、 法拉第电磁感应定律 1831年 电磁感应 感应电流 感应电动势 socd中m,6,=-f2的】 dt d SI:8:V,:Wb,t:s,k=1 dΦ. dt Φ=B.a否 回路绕行正方向： 感应电动势的正方向 讨论：

1 12—1 法拉第定律 一、电动势 Q  Q Q  Q F非   q i i 如何在导线中维持一个持续不断的电流？ 能够提供非静电力的装置：电源 把其它形式的能量转化为电能的装置 电动势： ，q A非   A F dl        ( ) 非 ( )内 非 F dl = q        ( ) ( ) 1  内 非 dl q F       ( ) ( )内 非 非 E非 ：非静电场强 q F    E dl        ( )  ( )内 非 电动势：标量，SI：J/C=V，正方向：负极 内部正极 I r I r a  b a  b a  b   Uab U Ir ab    U Ir ab       L E dl    非 二、法拉第电磁感应定律 B  1831 年 电磁感应 i L 感应电流 i  感应电动势 ， dt d m i    dt d k m i     SI： i ：V ，m ：Wb ，t ： s ，k 1 dt d m i     n      S m B dS   回路绕行正方向： L i  感应电动势的正方向 讨论： A B A B

的 >0,if 80,if m0 dt 的的 Φ。0,0 d 注意：(1)列电压方程时用电动势的正方向 (2)￡，的大小与正负由他。决定 dt (3)N匝线圈串联，￡=-N地。= d(N④m) N④m=Wm：全磁通或磁链 三、楞次定律 闭合回路中，感应电流的实际方向总是使得它自身产生的 磁场阻碍原来磁通量的变化 例： Φ Φm>0, >0,6<0 _dt 例： a 1 t 求：任意时刻线圈中的ε 解： 2

2 B  n  B  n  L L i  i  m  0 ，if  0， ，if ，  dt d m  i  0 m  0  0  dt d m  i  0 n  n  L L i  i  B  B  m  0 ，if  0， ，if ，  dt d m  i  0 m  0  0  dt d m  i  0 注意：（1）列电压方程时用电动势的正方向 （2） i 的大小与正负由 决定 dt dm （3） N 匝线圈串联， ( ) m m i N dt d dt d N        Nm  m ：全磁通或磁链 三、楞次定律 闭合回路中，感应电流的实际方向总是使得它自身产生的 磁场阻碍原来磁通量的变化 例： i L B  N S B  n  N S i  m  0 ，  0，  dt d m  i  0 例： a 2 l b 0r 1 l I V d c 求：任意时刻线圈中的 i  解：

a 12 b -%+i B IA dx 取回路正方向：顺时针 Φm=∫B.ds=∫Bcos@dS -编=n5n 27 2π +n s=-地=-h4 V dt 2π`%+n+☑26+n 4V☑， ->0,顺时针 2π(+1+l2)+ 磁通量变化方式： (1)磁场随时间变化，回路不动：感生电动势 (2)磁场恒定不变， 回路或其一部分运动：动生电动势 (3)磁场随时间变化，回路或其一部分运动

3 a 2 l b r Vt 0 B  1 l I n  V d c x dx x 取回路正方向：顺时针       S S m B dS BcosdS   = l dx = x r Vt l I r Vt 1 0 0 2 0 2       r Vt Il r Vt l    0 0 1 0 2 ln 2  = dt d m i     ( ) 2 0 2 0 0 1 r Vt V r Vt l Il V        = 0 ，顺时针 2 ( )( ) 0 2 0 0 1 2  r Vt  l r Vt IlVl   磁通量变化方式： （1）磁场随时间变化，回路不动：感生电动势 （2）磁场恒定不变， 回路或其一部分运动：动生电动势 （3） 磁场随时间变化，回路或其一部分运动