《大学物理》课程教学资源（讲稿）第三篇 电磁学（Electromagnetism）第13章 电磁感应

雄|一立 电磁感应

§13-1电流电源电动势 电流(强度)电流密度 1电流 单位时间内通过导体某截面的电量 △q 安[培](A) △t 1A=IC/

§13-1 电流 电源 电动势 一 .电流(强度) 电流密度 1.电流 单位时间内通过导体某截面的电量 单位时间内通过导体某截面的电量 + + + + + + + + + + I t q I ∆ ∆ = 安[培](A) 1A = 1C/s

稳恒电流:通过任一导体截面的电 流强度不随时间变化的电流 电流随时间变化 i=们n、△dq(t) △t→>0△t d t 2电流密度(矢量) 方向:正载流子运动方向 大小:通过垂直于载流子运动方 向的单位面积的电流强度

稳恒电流：通过任一导体截面的电 通过任一导体截面的电 流强度不随时间变化的电流 流强度不随时间变化的电流 t q i t ∆ ∆ = ∆ → 0 lim t q t d d ( ) = 电流随时间变化 电流随时间变化 2.电流密度(矢量) 方向：正载流子运动方向 正载流子运动方向 大小：通过垂直于载流子运动方 通过垂直于载流子运动方 向的单位面积的电流强度 向的单位面积的电流强度

d l d s ds ⊥ d=sds ⊥ =Discos e d s s ds 截面S的电流强度为=。d

⊥ = S I d d δ ∴ = S⊥ d I δ d = δ d S cosθ S v v = δ ⋅d I d S⊥ S v d n v δ θ v dS⊥ ∫ = ⋅ S I S v v δ d 通过导体中任一有限 通过导体中任一有限 截面S 的电流强度为

二电源 电容器放电过程:正电 +a-q 荷从A板经导线移到B E 板,与B板上负电荷中和 A‖B 不能形成稳恒电流 ●电源:提供非静电力的装置,将 正电荷从低电势处移到高电势处

+ q − q A B E v 二.电源 A B z电容器放电过程：正电 电容器放电过程：正电 荷从A板经导线移到B 板，与B板上负电荷中和 板上负电荷中和 ----不能形成稳恒电流 z电源：提供非静电力的装置 提供非静电力的装置，将 正电荷从低电势处移到高电势处 正电荷从低电势处移到高电势处

电动势 E FF 在电源内部,将单位正 电荷从负极移到正极, B 非静电力所作的功。 A 8= E·dl单位:伏特( B ●方向:电源内从负极到正极的方向 电源内电势升高的方向

+ + + + − − − − A B + Fe v Fk v E v 三.电动势 在电源内部，将单位正 在电源内部，将单位正 电荷从负极移到正极， 电荷从负极移到正极， 非静电力所作的功。 非静电力所作的功。 Ek v ∫ = ⋅ AB K E l v v ε d 单位：伏特(V) z方向：电源内从负极到正极的方向 电源内从负极到正极的方向 ----电源内电势升高的方向 电源内电势升高的方向

当非静电力存在于整个电流回 路中时,回路中的电动势为 =Ed一非静电场是 个非保守性场 电动势和电势是两个不同的物理量 电动势:与非静电力的功相联系 电势:与静电力的功相联系

当非静电力存在于整个电流回 当非静电力存在于整个电流回 路中时，回路中的电动势为 路中时，回路中的电动势为 ∫ = ⋅ L K E l v v ε d ----非静电场是一 个非保守性场 电动势和电势是两个不同的物理量 电动势和电势是两个不同的物理量 电动势：与非静电力的功相联系 电 势：与静电力的功相联系

四.含源电路的欧姆定律 R 不含电源 R b b Uh=Edi=I(R+R) 含源电路 R C R Ub=(R1+R2+r1+n2)-61+62

四. 含源电路的欧姆定律 含源电路的欧姆定律 ∫ = ⋅ ba ab U E l v v d ( ) R1 R2 = I + R1 R2 a b I 不含电源 1 ε 2 ε 1r 2r − − R1 R2 a c b I 含源电路 1 2 1 2 1 2 U = I(R + R + r + r )−ε +ε ab

1c2 R i R2 b Ub=I(R+R2+1+)-+62 Uab=∑R-2 含源电路的欧姆定律

1 ε 2 ε 1r 2r − − R1 R2 a c b I 1 2 1 2 1 2 U = I(R + R +r +r )−ε +ε ab ab i ∴U =ΣIR−Σε ----含源电路的欧姆定律 含源电路的欧姆定律

U=∑R-∑ R。b Uab=I(R1+R2+F+12)-1+E2 电流:电流方向与路径相同时取正 相反则取负; 电源:电动势方向与路径方向相同 时取正值,否则取负值

1 ε 2 ε 1r 2r − − R1 R2 a c b I 1 2 1 2 1 2 U = I(R + R +r +r )−ε +ε ab ab i U =ΣIR−Σε 电流：电流方向与路径相同时取正 电流方向与路径相同时取正, 相反则取负； 电源：电动势方向与路径方向相同 电动势方向与路径方向相同 时取正值，否则取负值。 时取正值，否则取负值