三峡大学理学院：《大学物理》PT电子教案_第十章 电磁感应（张甫宽）

意拿一

问题的提出 1831年法拉第 实验 产生 电流 磁场闭合回路④变化 产生 电砖应现象 感应电流

电 流 磁 场 电磁感应现象 感应电流 1831年法拉第 闭合回路  m 变化 实验 产生 产 生 ? 问题的提出

10-1电磁感应定律 、波拉第电躐蠃定律 导体回路中产生的感应电动势的大小,与穿 过导体回路的磁通量对时间的变化率成正比。 I)负号反映感应电动势的方向,是楞次定律 的数学表示。 (2)对N匝线圈,有

10-1 电磁感应定律 一 、法拉第电磁感应定律 导体回路中产生的感应电动势的大小，与穿 过导体回路的磁通量对时间的变化率成正比。 dt d i     （1）负号反映感应电动势的方向，是楞次定律 的数学表示。 （2）对 N 匝线圈，有

对N匝线圈 d(N① dt d t 平=N④—磁通链 感应电流 1 dy rr dt 在t到2时间间隔内通过导线任一截面的感应电量 (dq=l; dt) 1 d yp q dt dt d乎 r dt R (H-,) R

在t1到t2时间间隔内通过导线任一截面的感应电量   2 1 t t i q I dt dt dt d R t t     1 2 1       2 1 1 d R ( ) 1 1  2    R (dq I dt)  i 对N匝线圈 dt d i N     dt d(N)    N — 磁通链 感应电流 dt d R R I i i      1

二、楞次定律 感应电流的磁通量总是反抗回路中原磁通量的变化。 1、判明穿过闭合回路内原磁场 的方向; B感 2、根据原磁通量的变化 按照楞次定律的要求确定感 B 应电流的磁场的方向; 3、按右手法则由感应电流磁场的 方向来确定感应电流的方向。 ①n↑B与B反向 B ①n√B减与B同向

二、楞次定律 感应电流的磁通量总是反抗回路中原磁通量的变化。 B感  N S B  i I B感  B  i I N S 1、判明穿过闭合回路内原磁场 的方向； 2、根据原磁通量的变化 , 按照楞次定律的要求确定感 应电流的磁场的方向； 3、按右手法则由感应电流磁场的 方向来确定感应电流的方向。 m B感与B反向     m B感与B同向    

例:无限长直导线i= lo sin ot b 共面矩形线圈abed 已知:h12h求:E h+l2 解:① B ds 2nx h+l h in at x dx 2兀 d④ dooLIn h +l t 2兀 h COS at

i a b c d 1 l 2 h l x dx 例: 无限长直导线 i i sin t  0 共面矩形线圈 abcd 求: i 已知: l1 l2 h  解:    2 1 0 2 h l h l dx x i   sin t h h l ln i l    0 0 1 2 2   dt d m i     cos t h h l ln i l    0 0 1 2 2       B  dS m  

在无限长直载流导线旁有相同大小的四个 矩形线圈,分别作如图所示的运动。 思考 判断回路中是否有感应电流。 ■■■■ O BV (a) (b) E≠0E≠0 E=0 E≠0

 I  V  V  V  (a) (b) (c) (d) 在无限长直载流导线旁有相同大小的四个 矩形线圈，分别作如图所示的运动。 判断回路中是否有感应电流。   0   0   0   0 思 考

两类实验现象 导线或线圈在磁场中运动 线圈内磁场变化 感应电动势 动生电动势 产生原因、 感生电动势一 一规律不相同 都遵从电磁感应定律

线圈内磁场变化 两类实验现象 感生电动势 动生电动势 产生原因、 规律不相同 都遵从电磁感应定律 导线或线圈在磁场中运动 感应电动势

10-2动生电动势与感生电动势 动生它动势 动生电动势是由于导体或导体回路在恒定磁场 中运动而产生的电动势。 动生电动势的成因 导线内每个自由电子 受到的洛仑兹力为 B ∫=-e(v×B) p 非静电力 洛仑兹力是产生动生电动势的×X 根本原因。 b

一 、动生电动势 动生电动势是由于导体或导体回路在恒定磁场 中运动而产生的电动势。 10-2 动生电动势与感生电动势 + + + + + + + + + + + + B  v  a b + + + + + + + + + f  动生电动势的成因 导线内每个自由电子 受到的洛仑兹力为 f e(v B)       非静电力 洛仑兹力是产生动生电动势的 根本原因

动生电动势的公式 F 对于一段导体ab, B X B) dl 动生电动势的方向判定 U×B的方向 b 上图中,C点电势高。 动生电动势的计算方法 ()动生电动势公式E=(×B)d (2)法拉第电磁感应定律E

+ + + + + + + + + + + + B  v  a b + + + + + + + + + f Fe  B dl b a ab         ( ) 对于一段导体 ab， 动生电动势的计算方法 dt d i         b a i B dl     ( ) （2）法拉第电磁感应定律 （1）动生电动势公式 动生电动势的方向判定 动生电动势的公式 B的方向     上图中，a点电势高