广东工业大学：《大学物理》课程教学课件（讲稿）第五篇 电磁学 第14章 电磁感应（电磁感应定律、动生和感生电动势）

广东工业大学第14章电磁感应电磁场大学物理A教素BuangdongUniversity otTechnology第五篇电磁学第14章电磁感应电磁场

第14章 电磁感应 电磁场 大学物理A教案 第五篇 电磁学 第14章 电磁感应 电磁场

广东工业大学第14章电磁感应电磁场大学物理A教素euanadongUniversityofTechnology电磁感应(1)主要内容：电磁感应定律动生和感生电动势

第14章 电磁感应 电磁场 大学物理A教案 电磁感应(1) 电磁感应定律 主要内容： 动生和感生电动势

广东工业大学第14章电磁感应电磁场大学物理A教素uangdongUniversityofTechnology，人们就开1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，始了其逆效应的研究1831年8月英国物理学家M.Faraday发现了电磁感应定律。大大推动了电磁理论的发展。电磁感应定律的发现，不但找到了磁生电的规律，更重要的是它揭示了电和磁的联系，为电磁理论奠定了基础。并开辟了人类使用电能的道路，成为电磁理论发展的第一个重要的里程碑

第14章 电磁感应 电磁场 大学物理A教案 1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，人们就开 始了其逆效应的研究。 1831年8月英国物理学家M.Faraday发现了电磁感应定律。大 大推动了电磁理论的发展。 电磁感应定律的发现，不但找到了磁生电的规律，更重要的 是它揭示了电和磁的联系，为电磁理论奠定了基础。并开辟了人 类使用电能的道路, 成为电磁理论发展的第一个重要的里程碑

广东工业大学第14章电磁感应电磁场大学物理A教素BuangdongUniversity otTechnologyS 14. 1法拉第电磁感应定律(FaradayLaw of ElectromagneticInduction)1．电磁感应现象6实验一中0A-V-G04018示电点当磁铁插入或拔出线圈东南电表厂NO回路时，线圈回路中会产生电流，而当磁铁与线圈相对静止时，回路中无电流产生

第14章 电磁感应 电磁场 大学物理A教案 实验一 1. 电磁感应现象 §14.1 法拉第电磁感应定律 (Faraday Law of Electromagnetic Induction) 当磁铁插入或拔出线圈 回路时，线圈回路中会 产生电流，而当磁铁与 线圈相对静止时，回路 中无电流产生

广东工业大学第14章电磁感应电磁场大学物理A教素BuangdongUniversity otTechnology实验二以通电线圈代替条形磁铁R当载流线圈B相对线圈A运动时，线圈A回路B中会产生电流。当载流线圈B相对线圈A静止时，若改变线圈B中的电流，线圈A回路中也会产生电流

第14章 电磁感应 电磁场 大学物理A教案 实验二 以通电线圈代替条形磁铁 A B 当载流线圈 B 相对线圈 R A 运动时，线圈 A 回路 中会产生电流。 当载流线圈 B 相对线圈 A 静止时，若改变线圈 B 中的电流，线圈 A 回 路中也会产生电流

广东工业大学第14章电磁感应电磁场大学物理A教素uanadongUniversity ofTechnoloay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，回路内产生电流。B结论：当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，不管这种变化由什么原因导致，回路中就有电流产生。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

第14章 电磁感应 电磁场 大学物理A教案 实验三 v a b c d B 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，回路内产生电流。 结论： 当穿过闭合回路的磁 通量发生变化时，不管这 种变化由什么原因导致， 回路中就有电流产生。 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

广东工业大学第14章电磁感应电磁场大学物理A教素SuanadongUniversityofTechnology2.电源电动势电源提供非静电力的装置用E表示静电场，E.表示非静电性场强，正电荷q通过电源内部沿非静电力方向绕行一周，静电力和非静电力对q做功为W = qll (E+E,)di,E.dl =0 :: W=q,E,·d7单位正电荷绕闭合回路一周非静电力对电荷做的功定义为电源电动势，即W-d=EdS=q

第14章 电磁感应 电磁场 大学物理A教案 2.电源电动势 电源 提供非静电力的装置 用 表示静电场， 表示非静 电性场强，正电荷 通过电源内部 沿非静电力方向绕行一周，静电力 和非静电力对 做功为 E Ei q q ( ) d i L W q E E l = +   d 0 L E l  =  d i L  =  W q E l  单位正电荷绕闭合回路一周非静电力对电荷做的功定义 为电源电动势，即 d d i i L W E l E l q  + − = =  =    + + + + − − − − E  Ei q i

广李工业大学第14章电磁感应电磁场大学物理A教素uangdongUpiyersityofTechnology3.法拉第电磁感应定律回路中产生的感应电动势的大小与穿过回路的磁通量对时间的变化率成正比。dd法拉第电磁感应定律8dt法拉第（1791--1867)负号反映感应电动势的方向，是楞次定律的数学表示，若线圈有N匝dddpd(NΦ)8, =-NdtdtdtP=NΦ为通过N匝线圈的全磁通或叫磁链

第14章 电磁感应 电磁场 大学物理A教案 3. 法拉第电磁感应定律 回路中产生的感应电动势的大小与穿过 回路的磁通量对时间的变化率成正比。 负号反映感应电动势的方向，是楞次定 律的数学表示。 t i d d  = −  = N 为通过 N 匝线圈的全磁通或叫磁链 若线圈有N 匝 t t N t i N d d d d( ) d d  = −  = −   = − 法拉第(1791-1867) 法拉第电磁 感应定律

广李工業业大学第14章电磁感应电磁场dduangdongUpiversityofTechnology6.dt感应电动势方向的确定先选定回路L的绕行方向，如逆时针方向。规定与绕行方向成右手螺旋关系的磁通量为正，反之为负。则当穿过回路包围dd面积的磁通量增加时>0，感应电动势,00Φ>0>0,§, <0dtdt

第14章 电磁感应 电磁场 大学物理A教案 d 0, 0, 0 d i t       感应电动势方向的确定 先选定回路L的绕行方向，如逆时针方向。规定与绕行方向 成右手螺旋关系的磁通量为正，反之为负。则当穿过回路包围 面积的磁通量增加时 ，感应电动势 ，表明 的方向与L绕行方向相反。 0 d d   t  i  0 i  0 d d   t 0 d d   t d 0, 0, 0 d i t       i  i  L L t i d d  = −

广李工业大学第14章电磁感应电磁场大学物理A教素BuangdongUniversity otTechnology感应电动势的方向也可用楞次定律去判定楞次定律：感应电流产生的磁场总是要阻碍或反抗原来磁场的变化B楞次（1804--1865）楞次定律的本质是能量守恒定律

第14章 电磁感应 电磁场 大学物理A教案 楞次定律： 感应电流产生的磁场总是要阻 碍或反抗原来磁场的变化。 a b c d v B i 楞次定律的本质是能量守恒定律 f 感应电动势的方向也可用楞次定律去判定 楞次（1804-1865）