东南大学：《大学物理学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第八章 电磁感应 电磁场（8.1）电磁感应定律

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 法拉第( Michael faraday,1791-1867) 英国物理学家和化学 家,电磁理论创始人之一。 他创造性地提出场的 思想,最早引入磁场这 名称。1831年发现电磁感 应现象,后又相继发现电 解定律,物质的抗磁性和 顺磁性,以及光的偏振面 在磁场中的旋转。 第八章电磁感应电磁场 1/18

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 1/18 英国物理学家和化学 家,电磁理论创始人之一。 他创造性地提出场的 思想，最早引入磁场这一 名称。1831年发现电磁感 应现象，后又相继发现电 解定律，物质的抗磁性和 顺磁性，以及光的偏振面 在磁场中的旋转。 法拉第（Michael Faraday， 1791－1867）

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 电磁感应现象( Phenomenon of electromag netic induction 朗合电键|断开电键 实验 当导体回路中磁场发生变化时,回路中就产生感应电流 实验四当导体相对磁场运动时,回路中就产生感应电流心 第八章电磁感应电磁场 2/18

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 2/18 一 电磁感应现象(Phenomenon of electromagnetic induction ) 当导体回路中磁场发生变化时,回路中就产生感应电流. 实验四:当导体相对磁场运动时,回路中就产生感应电流. 实验一、二、三:

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 ①=BS 变化B个→①介下体动 Magnetic field Conductor changing S个→Φ 结论:当穿过闭合导体回路中的磁通量发生 变化时,回路中就产生感应电流。 Conclusion: When the magnetic flux through the closed loop of the conductor occurs change, there is induced current generated in the loop 第八章电磁感应电磁场 3/18

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 3/18 结论：当穿过闭合导体回路中的磁通量发生 变化时,回路中就产生感应电流。 磁场变化 Magnetic field changing 导体运动 Conductor moving Φ BS B Φ S Φ =   Conclusion: When the magnetic flux through the closed loop of the conductor occurs change, there is induced current generated in the loop

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 电磁感应现象实质 The essence of phenomenon of electromagnetic induction △A照而pE1 当穿过导体回路中磁通量发生变化时,回路中就产 生感应电动势,若回路是闭合的就产生感应电流 When the magnetic flux through the conductor loop changes, there is induction electromotive force generated in the loop, if the loop is closed there is the induced current generated 第八章电磁感应电磁场 4/18

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 4/18 当穿过导体回路中磁通量发生变化时,回路中就产 生感应电动势,若回路是闭合的就产生感应电流. 电磁感应现象实质 The essence of phenomenon of electromagnetic induction 0 0     Φ uuuuuur uuuuur Φ  i i R I When the magnetic flux through the conductor loop changes, there is induction electromotive force generated in the loop, if the loop is closed there is the induced current generated

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 法拉第电磁感应定律 (Faradays law ofelectromagnetic Induction) 当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变 化时,回路中会产生感应电动势,感应电动势 大小正比于磁通量对时间变化率,感应电动势 的方向反抗引起感应电动势的磁通量变化 When the magnetic flux through the area of closed loop change, there is inductive electromotive force generated in the loop, induced electromotive force is proportional to the time rate of change of magnetic flux, the direction ofinduction electromotive force tends to oppose the magnetic flux changes caused induced electromotive force. 第八章电磁感应电磁场 5/18

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 5/18 二 法拉第电磁感应定律 (Faraday, s law of electromagnetic Induction) 当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变 化时，回路中会产生感应电动势，感应电动势 大小正比于磁通量对时间变化率，感应电动势 的方向反抗引起感应电动势的磁通量变化. When the magnetic flux through the area of closed loop change, there is inductive electromotive force generated in the loop, induced electromotive force is proportional to the time rate of change of magnetic flux, the direction of induction electromotive force tends to oppose the magnetic flux changes caused induced electromotive force

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 法拉第电磁感应定律 (Faradays law ofelectromagnetic Induction) dg dt 制 E=、dd k=1 单位φ韦伯(Wb) Unit a;伏特(V) 第八章电磁感应电磁场 6/18

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 6/18 d d i Φ k t  = − Φ韦伯(Wb) εi 伏特(V ) d d i Φ t  = − 二 法拉第电磁感应定律 (Faraday, s law of electromagnetic Induction) 单位 Unit k =1 SI 制

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 1)闭合回路由N密绕线圈组成 av磁通匝数(磁链):v=N dt 2)若闭合回路的电阻为R,感应电流为 ld④ r dt 3)△仁t一时间内,流过回路的电荷 q ldt= d=(④-2) R R 第八章电磁感应电磁场 7/18

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 7/18 1）闭合回路由N匝密绕线圈组成 磁通匝数（磁链）:  = NΦ 2）若闭合回路的电阻为 R ，感应电流为 1 d d i Φ I R t = − 3）△t=t2-t1时间内，流过回路的电荷 2 2 1 1 1 2 1 1 d d ( ) t Φ t Φ q I t Φ Φ Φ R R = = − = −   d d i t   = −

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 感应电动势的方向 (The direction ofinduction electromotive force) d dt B d=gt+dt)-gt φ>0(B与回路成右螺旋) d④ 0E;≤0 ￡;与回路取向相反 第八章电磁感应电磁场 8/18

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 8/18 dΦ=Φ(t + dt) −Φ(t) 感应电动势的方向 (The direction of induction electromotive force) 0 d d  t Φ N B   i  0 εi与回路取向相反 d d i Φ t  = − Φ >0(B与回路成右螺旋)  i

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 感应电动势的方向 (The direction ofinduction electromotive force) d B dt d=(t+d)-() φ0 dt E;与回路取向相同 第八章电磁感应电磁场 9/18

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 9/18 N B  0 d d  t Φ  i  0 εi与回路取向相同 dΦ=Φ(t + dt) −Φ(t)  i 感应电动势的方向 (The direction of induction electromotive force) Φ <0(B与回路成反右螺旋) d d i Φ t  = −

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 楞次定律( Lenz law) dg dt N 闭合的导线回 B 路中所出现的感应 电流,总是使它自 己所激发的磁场反 抗任何引发电磁感 应的原因(反抗相 对运动、磁场变化 或线圈变形等) 第八章电磁感应电磁场 10/18

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 10/18 三 楞次定律(Lenz law) 闭合的导线回 路中所出现的感应 电流，总是使它自 己所激发的磁场反 抗任何引发电磁感 应的原因（反抗相 对运动、磁场变化 或线圈变形等）. d d i Φ t  = − N S B  v  F i 