復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)

1、 一一 掌握掌握并能并能熟練熟練應(yīng)用應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律和和楞次定律楞次定律來(lái)計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并判明其方向來(lái)計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并判明其方向. 二二 理解理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和和感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)的本質(zhì).了了解有旋電場(chǎng)的概念解有旋電場(chǎng)的概念. 三三 理解理解自感自感和和互感互感的現(xiàn)象的現(xiàn)象,會(huì)計(jì)算會(huì)計(jì)算幾何形狀簡(jiǎn)幾何形狀簡(jiǎn)單的導(dǎo)體的自感和互感單的導(dǎo)體的自感和互感. 四四 了解了解磁場(chǎng)具有能量和磁場(chǎng)具有能量和磁能密度磁能密度的概念的概念, 會(huì)會(huì)計(jì)計(jì)算算均勻磁場(chǎng)和對(duì)稱磁場(chǎng)的能量均勻磁場(chǎng)和對(duì)稱磁場(chǎng)的能量. 五五 了解了解位移電流和麥克斯韋電場(chǎng)的基本概念位移電流和麥克斯韋電

2、場(chǎng)的基本概念以及麥克斯韋方程組（積分形式）的物理意義以及麥克斯韋方程組（積分形式）的物理意義.一、一、 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律tidd Liil d)Bv(d 二、二、 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的分類感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的分類(2) 感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)kddiLSBElSt 楞次定律楞次定律(1) 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)kE rR2r dBdt2 ( rR )2RdBrdt1. 1. 依產(chǎn)生的原因分依產(chǎn)生的原因分(1)自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)(2)互感電動(dòng)勢(shì)互感電動(dòng)勢(shì)2. 2. 依激發(fā)方式分依激發(fā)方式分tILLdd12212I1I12212ddddIMtt 21121ddddIMtt 磁場(chǎng)能量密度磁場(chǎng)能量密

3、度22m11222BwHBH自感線圈磁能自感線圈磁能2m21LIWVmdVHBW21 三三 磁場(chǎng)能量磁場(chǎng)能量 位移電流位移電流 ddDdIt四四 麥克斯韋方程組麥克斯韋方程組全電流的安培環(huán)路定理全電流的安培環(huán)路定理1）有旋電場(chǎng)）有旋電場(chǎng)tDjdddkE麥克斯韋假設(shè)麥克斯韋假設(shè)2）位移電流）位移電流tIIlHDcSLddd0d SsBSlstDjlHd)(dcSlstBlEddqVsDVSdd方程的積分形式方程的積分形式麥克斯韋電磁場(chǎng)麥克斯韋電磁場(chǎng)A、tiddB、 lBvabidC、tIMdd12lkilEdD、計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的幾種方法：計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的幾種方法：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的解題思路動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的

4、解題思路方向：方向：Bv在導(dǎo)線上的投影方向；在導(dǎo)線上的投影方向；( (一一) ) 定義定義求解求解LilBd)(v( (二二) ) 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律求解求解tidd 若導(dǎo)體回路不閉合，需增加輔助若導(dǎo)體回路不閉合，需增加輔助線使其閉合。線使其閉合。 計(jì)算時(shí)只計(jì)大小，方計(jì)算時(shí)只計(jì)大小，方向由楞次定律決定。向由楞次定律決定。 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)等于單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體切割磁場(chǎng)線的數(shù)目動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)等于單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體切割磁場(chǎng)線的數(shù)目tdd表示在表示在 時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體切割磁力線數(shù)與時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體切割磁力線數(shù)與 的比，即的比，即t dt d（適合求形狀規(guī)則的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線）（適合求形狀規(guī)則的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線）（適合求形狀

5、復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線）（適合求形狀復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線）用定義求動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的步驟：用定義求動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的步驟：（1 1）規(guī)定積分路線的方向，即規(guī)定積分路線的方向，即ld方向。方向。（2 2）任取任取ld線元，考察該處線元，考察該處Bv方向方向, ,計(jì)算計(jì)算（3 3）整個(gè)導(dǎo)線整個(gè)導(dǎo)線L L上的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為上的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為0i0iBvLLiil)Bv(ddvBl)Bv(idd與積分路線方向相與積分路線方向相同同i與積分路線方向相與積分路線方向相反反i或者或者：Bv在導(dǎo)線上的投影方向；在導(dǎo)線上的投影方向；判斷動(dòng)生電判斷動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的動(dòng)勢(shì)的方向方向：l d( (一一) )LkilEd( (二二) ) 對(duì)對(duì)導(dǎo)體回路導(dǎo)體

6、回路，先計(jì)算磁通量，再求電動(dòng)勢(shì)，先計(jì)算磁通量，再求電動(dòng)勢(shì)tlELkiddd 對(duì)對(duì)一段一段導(dǎo)體，先計(jì)算導(dǎo)體，先計(jì)算 ，再求，再求kEi只在某些有對(duì)稱性的情況，才能求出只在某些有對(duì)稱性的情況，才能求出kE 對(duì)對(duì)非非閉合導(dǎo)體，需增加輔助線使其閉合。閉合導(dǎo)體，需增加輔助線使其閉合。 注意：注意： 選擇恰當(dāng)?shù)妮o助線，使輔助線中的感生電選擇恰當(dāng)?shù)妮o助線，使輔助線中的感生電動(dòng)勢(shì)為零或者容易計(jì)算。動(dòng)勢(shì)為零或者容易計(jì)算。感生電動(dòng)勢(shì)的解題思路感生電動(dòng)勢(shì)的解題思路例：例：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)在勻強(qiáng)磁場(chǎng) B 中，長(zhǎng)中，長(zhǎng) R 的銅棒繞其一端的銅棒繞其一端 O 在垂直于在垂直于 B 的的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為

7、B OR求求 棒上的電動(dòng)勢(shì)棒上的電動(dòng)勢(shì)解解 方法一方法一 (動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)):dlAlAOilBd)(vROlBdvROlBld22BR方向方向OA 方法二方法二(法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律):d在在 dt 時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)線數(shù)時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒切割磁場(chǎng)線數(shù)vdBR d212tiddtBRdd212221BR方向由楞次定律確定方向由楞次定律確定l例：例：xIB 20 xBvlBvdd)(d xxIvlaad20 alaIv ln20 BAVV bdlIxoxIB2xlxIsBd2ddbddxlxId2解解 設(shè)長(zhǎng)直導(dǎo)線通電流設(shè)長(zhǎng)直導(dǎo)線通電流Ixdx 例例 在磁導(dǎo)率為在磁導(dǎo)率為 的均勻無(wú)限大的磁介質(zhì)中的均勻無(wú)限大的磁介質(zhì)中, 一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線與一寬長(zhǎng)分別為一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線與一寬長(zhǎng)分別為 和和 的矩形線圈共的矩形線圈共面面,直導(dǎo)線與矩形線圈的一側(cè)平行直導(dǎo)線與矩形線圈的一側(cè)平行,且相距為且相距為 . 求（求（1）二者的互感系數(shù)二者的互感系數(shù).dlb )ln(2ddblIMbddxlxId2)ln(2ddbIl2blI2b 若導(dǎo)線如左圖放置若導(dǎo)線如左圖放置, 根據(jù)對(duì)根據(jù)對(duì)稱性可知稱性可知0 xdbdlxIxo0M得得 （2 2）若若