同济大学：《大学物理》课程教学课件（PPT讲稿）第8章 电磁感应

第八章 变化的电磁场

第八章 变化的电磁场

§8.1电磁感应定律 8-1-1法拉第电磁感应定律 实验一： 当条形磁铁插入或 0 00 拔出线圈回路时，在线 01 商来盖了 圈回路中会产生电流， 而当磁铁与线圈保持相 对静止时，则回路中不 存在电流

§8.1 电磁感应定律 8-1-1 法拉第电磁感应定律 实验一： 当条形磁铁插入或 拔出线圈回路时，在线 圈回路中会产生电流， 而当磁铁与线圈保持相 对静止时，则回路中不 存在电流

实验二： 电压表 (以通电线圈代替条 形磁铁。) 交流电源 变化的 磁感应线 1.当载流主线圈相 对于副线圈运动时， 线圈回路内有电流产 生。 主线圈 副线圈 2.当载流主线圈相对于副线圈静止时，如果改变 主线圈的电流，则副线圈回路中也会产生电流

实验二： （以通电线圈代替条 形磁铁。） 1. 当载流主线圈相 对于副线圈运动时， 线圈回路内有电流产 生。 2. 当载流主线圈相对于副线圈静止时，如果改变 主线圈的电流，则副线圈回路中也会产生电流。 电压表

实验三： 将闭合回路置于稳恒磁场B中，当导体棒在导 体轨道上滑行时，回路内出现了电流。 结论： 当穿过闭合回路 的磁通量发生变化 时，不管这种变化 是由什么原因产生 的，回路中有电流 产生。这一现象称 电磁感应现象中产生的 为电磁感应现象。 电流称为感应电流，相应的 电动势称为感应电动势

a b c d 实验三： 将闭合回路置于稳恒磁场B中，当导体棒在导 体轨道上滑行时，回路内出现了电流。 结论： 当穿过闭合回路 的磁通量发生变化 时，不管这种变化 是由什么原因产生 的，回路中有电流 产生。这一现象称 为电磁感应现象。 电磁感应现象中产生的 电流称为感应电流，相应的 电动势称为感应电动势。 B  v 

法拉第电磁感应定律 当穿过回路所包围面积的磁通量发生变化时， 回路中产生的感应电动势与穿过回路的磁通量对时 间变化率的负值成正比。 dΦ 式中的负号反映了感应电动势的方向，是楞次定 律的数学表示

法拉第电磁感应定律 当穿过回路所包围面积的磁通量发生变化时， 回路中产生的感应电动势与穿过回路的磁通量对时 间变化率的负值成正比。 式中的负号反映了感应电动势的方向，是楞次定 律的数学表示。 t Φ d d  i = −

符号法则规定： (1)对回路任取一绕行方向。 (2)当回路中的磁感线方向与回路的绕行方向成右手 螺旋关系时，磁通量为正(+)，反之为负(-)。 (3)回路中的感应电动势方向凡与绕行方向一致时为 正(+)，反之为负。 dΦ Φ>0→ >0 dt 增加 dΦ dt 8<0

符号法则规定： （1）对回路任取一绕行方向。 （2）当回路中的磁感线方向与回路的绕行方向成右手 螺旋关系时，磁通量为正 （+），反之为负（-）。 （3）回路中的感应电动势方向凡与绕行方向一致时为 正（+），反之为负。   0 dt d i   = − 0 d d  t   i  i  0 B  L

B dΦ Φ>0 0 B dΦ Φ0 增加

  0 0 d d  t  0 d d  t   i  0  i  0 Φ  0 0 d d  t   i  0 i  L B  Φ  0 i  B  L i  L B 

由N匝导线构成的线圈时： dt d dΨ Φ)= dt 全磁通：Y-之中 磁通链数：乎=N① dΦ =-N 单位：伏特 1V=1Wb.s- dt

由N 匝导线构成的线圈时： ( ) d d i 1 2 N t  = −  + ++ t t N i i d d d d  = −  = − = ( ) 1 全磁通： = = N i i 1   磁通链数：  = N t N d d i   = − 单位：伏特 1 1V 1Wb s − = 

设闭合线圈回路的电阻为R 感应电流：1= 1dΨ R R dt 感应电荷量：g=1=-元dg=出-y) 结论：在到2时间内感应电荷量仅与线圈回 路中全磁通的变化量成正比，而与全磁通变化的 快慢无关

设闭合线圈回路的电阻为R 感应电荷量： ( ) 1 d 1 i d 1 2 2 1 2 1      = = − = −   R R q I t t t 感应电流： R R t I d i 1 d i   = = − 结论：在 t1 到 t2 时间内感应电荷量仅与线圈回 路中全磁通的变化量成正比，而与全磁通变化的 快慢无关

8-1-2 楞次定律 (1)在发生电磁感应时，导体回路中感应电流 的方向，总是使它自已激发的磁场穿过回路面积 的磁通量去阻止引起感应电流的磁通量的变化

8-1-2 楞次定律 （1）在发生电磁感应时，导体回路中感应电流 的方向，总是使它自己激发的磁场穿过回路面积 的磁通量去阻止引起感应电流的磁通量的变化。 楞次定律： v  i I i I v 