大學物理電磁感應(08B級打印版)

1、電源電動勢的定義（補充）：電源電動勢的定義（補充）： R R 單位正電荷繞閉合回路一周時，單位正電荷繞閉合回路一周時， 電源中的非靜電力所作的功。電源中的非靜電力所作的功。 l dEl d q F 非 非 靜靜 E 非非靜靜 F ld E A BBA 非非 回路繞行方向與電動勢正方向一致。回路繞行方向與電動勢正方向一致。 一段電路一段電路 開路電源的端壓與電動勢之間的關系開路電源的端壓與電動勢之間的關系 BAABBA UU A A B B BA f 電電 磁磁 感感 應應 V N S 第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應定律電磁感應定律 1.1.電磁感應的基本現(xiàn)象電磁感應的基本現(xiàn)象 一一. .法拉第電磁感應

2、定律法拉第電磁感應定律 2.2.法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律 敘述敘述: :導體回路中的感應電動勢與穿過該導體回路中的感應電動勢與穿過該 導體回路的磁通量的變化率的負值成正比。導體回路的磁通量的變化率的負值成正比。 負號表示感應電流的磁通總負號表示感應電流的磁通總 是是力圖阻礙力圖阻礙原磁通的變化原磁通的變化 dt d #關于電動勢關于電動勢 的正方向（或回路繞行方的正方向（或回路繞行方 向）與回路正法向向）與回路正法向 的規(guī)定：的規(guī)定：電動勢的正電動勢的正 方向與回路正法向之間滿足右手螺旋關系。方向與回路正法向之間滿足右手螺旋關系。 n n B 0 B n 0 解得：解得： O O

3、X X B v v 例：如圖，求導體回路中例：如圖，求導體回路中 的感應電動勢。的感應電動勢。 L L VBL 逆時針逆時針 磁通匝鏈數(shù)磁通匝鏈數(shù)( (或總慈通或總慈通):): 321 討論討論：（：（1 1）若有）若有N N 匝線圈，令每匝的磁通匝線圈，令每匝的磁通 量為量為 1 1、 2 2 、 、 3 3 dt d 若每匝磁通量相同，則若每匝磁通量相同，則 dt d N 則法拉第電磁感應定律為則法拉第電磁感應定律為 12 R 1 q (2)感應電量感應電量 （3 3）感應電動勢比感應電流更為本質(zhì)）感應電動勢比感應電流更為本質(zhì) 1 1、楞次定律的第一種表述：、楞次定律的第一種表述：感應電流

4、的磁感應電流的磁 通總是力圖阻礙原磁通的變化。通總是力圖阻礙原磁通的變化。 二、楞次定律（二、楞次定律（18341834年）年） V N NS SB v v F F F F 例：如圖，在直導線中突然通以例：如圖，在直導線中突然通以 電流，則線圈如何運動？電流，則線圈如何運動？ 答案：向遠處離去，答案：向遠處離去， 不轉(zhuǎn)動。不轉(zhuǎn)動。 2 2、楞次定律的第二種表述：、楞次定律的第二種表述：導體在磁場導體在磁場 中由于運動而出現(xiàn)的感應電流所受到的安中由于運動而出現(xiàn)的感應電流所受到的安 培力必然阻礙此導體的運動培力必然阻礙此導體的運動。 V B v F F 感應電流的后果總是與引起感應電流的原感應電流

5、的后果總是與引起感應電流的原 因相對抗。因相對抗。 電磁阻尼擺（付科擺）電磁阻尼擺（付科擺） S SN N 楞次定律實際上是能量楞次定律實際上是能量 守恒規(guī)律在電磁感應現(xiàn)象中的反映守恒規(guī)律在電磁感應現(xiàn)象中的反映 N NS S 例：發(fā)電機的基本原理例：發(fā)電機的基本原理 O q q N O w w Ri n B q q cosNBS dt d NBS dt dq q sin q qw w sinNBStsin 0 w w 解：解： t 第二節(jié)第二節(jié) 動生電動勢與感生電動勢動生電動勢與感生電動勢 一一. . 動生電動勢動生電動勢 1. 1. 動生電動勢公式動生電動勢公式 a b B v v F F

6、b aab ld)BV( 提供動生電動勢的非靜電力是洛侖茲力提供動生電動勢的非靜電力是洛侖茲力 B v v L L 例例1 1：求動生電動勢。：求動生電動勢。 A A B B 解：解： ldBV B AAB ）（ L)BV （ = =VBLVBL ; V N S ;大型：幾百大型：幾百MeVMeV; ; 參考：趙凱華參考：趙凱華 陳熙謀陳熙謀 電磁學下冊電磁學下冊 二二 渦渦 電電 流流 高頻感應爐：高頻感應爐：冶煉難熔金屬及特種合金冶煉難熔金屬及特種合金 鐵芯鐵芯 交交 流流 電電 源源 渦流線渦流線 電磁阻尼擺電磁阻尼擺 利利 第四節(jié)第四節(jié) 自感應與互感應自感應與互感應 符號表示符號表示自感電動勢力圖阻礙原電流變化自感電動勢力圖阻礙原電流變化 （2）兩極板間離開軸線的距兩極板間離開軸線的距 離為離為 的點的點P處的磁處的磁 感強度感強度 . cm0 . 3R A,5 . 2dd c tQI cm0 . 2r