第6章時(shí)變電磁場(chǎng)1ppt課件

1、第六章第六章 時(shí)變電磁場(chǎng)時(shí)變電磁場(chǎng)6.1 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律 與麥克斯韋第二方程與麥克斯韋第二方程6.2 位移電流和全電流定律位移電流和全電流定律6.3 麥克斯韋方程組麥克斯韋方程組6.4 分界面上的邊界條件分界面上的邊界條件6.5 坡印亭定理和坡印亭矢量坡印亭定理和坡印亭矢量6.6 時(shí)諧變電磁場(chǎng)時(shí)諧變電磁場(chǎng)6.7 波動(dòng)方程波動(dòng)方程6.8 時(shí)變場(chǎng)的標(biāo)量位和矢量位時(shí)變場(chǎng)的標(biāo)量位和矢量位2第六章第六章 時(shí)變電磁場(chǎng)時(shí)變電磁場(chǎng)6.1 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律 與麥克斯韋第二方程與麥克斯韋第二方程6.2 位移電流和全電流定律位移電流和全電流定律6.3 麥克斯韋方程組麥克斯韋

2、方程組6.4 分界面上的邊界條件分界面上的邊界條件6.5 坡印亭定理和坡印亭矢量坡印亭定理和坡印亭矢量6.6 時(shí)諧變電磁場(chǎng)時(shí)諧變電磁場(chǎng)6.7 波動(dòng)方程波動(dòng)方程6.8 時(shí)變場(chǎng)的標(biāo)量位和矢量位時(shí)變場(chǎng)的標(biāo)量位和矢量位3第六章第六章 時(shí)變電磁場(chǎng)時(shí)變電磁場(chǎng)恒定場(chǎng)：恒定場(chǎng)：時(shí)變場(chǎng)：時(shí)變場(chǎng)： 場(chǎng)源和場(chǎng)量都不隨時(shí)間變化。場(chǎng)源和場(chǎng)量都不隨時(shí)間變化。 隨時(shí)間變化的電磁場(chǎng)。隨時(shí)間變化的電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)電磁場(chǎng) 電場(chǎng)和磁場(chǎng)各自獨(dú)立，彼此無關(guān)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)各自獨(dú)立，彼此無關(guān)。 時(shí)變電磁場(chǎng)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)不再互相時(shí)變電磁場(chǎng)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)不再互相獨(dú)立，而是相互依存、相互轉(zhuǎn)化。獨(dú)立，而是相互依存、相互轉(zhuǎn)化。 變化的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的

3、磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)， 變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)， 電場(chǎng)和磁場(chǎng)不可分割地成為統(tǒng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)不可分割地成為統(tǒng)一的電磁現(xiàn)象。一的電磁現(xiàn)象。4時(shí)變電磁場(chǎng)的核心理論是麥克斯韋方程組時(shí)變電磁場(chǎng)的核心理論是麥克斯韋方程組麥克斯韋麥克斯韋James Clerk Maxwell，18311879)l偉大的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。偉大的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。l經(jīng)典電磁理論的奠基人，經(jīng)典電磁理論的奠基人，l氣體動(dòng)理論的創(chuàng)始人之一。氣體動(dòng)理論的創(chuàng)始人之一。 Kinetic theory of gases氣體分子運(yùn)動(dòng)論）氣體分子運(yùn)動(dòng)論）5時(shí)變電磁場(chǎng)的核心理論是麥克斯韋方程組時(shí)變電磁場(chǎng)的核心理論是麥克斯韋方程組麥克斯韋

4、麥克斯韋James Clerk Maxwell，18311879) 他提出了有旋電場(chǎng)和位移電流概念，他提出了有旋電場(chǎng)和位移電流概念，建立了經(jīng)典電磁理論，并預(yù)言了以光建立了經(jīng)典電磁理論，并預(yù)言了以光速傳播的電磁波的存在。速傳播的電磁波的存在。 他的他的與牛頓時(shí)代的與牛頓時(shí)代的并駕齊驅(qū)，它并駕齊驅(qū)，它是人類探索電磁規(guī)律的一個(gè)里程碑。是人類探索電磁規(guī)律的一個(gè)里程碑。 在氣體動(dòng)理論方面，他還提出氣體分在氣體動(dòng)理論方面，他還提出氣體分子按速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。子按速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。6電場(chǎng)與磁場(chǎng)之間的相互激發(fā)可脫離電荷和電流而發(fā)生。電場(chǎng)與磁場(chǎng)之間的相互激發(fā)可脫離電荷和電流而發(fā)生。電場(chǎng)與磁場(chǎng)的相互聯(lián)系，相互

5、激發(fā)，時(shí)間上周而復(fù)始，電場(chǎng)與磁場(chǎng)的相互聯(lián)系，相互激發(fā)，時(shí)間上周而復(fù)始，空間上交鏈重復(fù)，這一過程預(yù)示著波動(dòng)是電磁場(chǎng)的基本空間上交鏈重復(fù)，這一過程預(yù)示著波動(dòng)是電磁場(chǎng)的基本運(yùn)動(dòng)形態(tài)。運(yùn)動(dòng)形態(tài)。 Maxwell的這一預(yù)言在他去世后的這一預(yù)言在他去世后1879年不到年不到10年的年的時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi)1888），由德國科學(xué)家），由德國科學(xué)家Hertz通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)。通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)。從而證明了從而證明了Maxwell的假設(shè)和推廣的正確性。的假設(shè)和推廣的正確性。 E、 H和和三者互相垂直三者互相垂直 E、 H和和 構(gòu)成右手螺構(gòu)成右手螺旋系旋系 E 與與 H 同相位同相位 E與與 H在在 數(shù)值上成正比數(shù)值上成正比HE（

6、E:電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度, H :磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度, :介質(zhì)中電磁波的速度）介質(zhì)中電磁波的速度）71. 完善了宏觀的電磁場(chǎng)理論完善了宏觀的電磁場(chǎng)理論 四個(gè)微分方程四個(gè)微分方程DEBHJE0方程組在任何慣性系中形式相同方程組在任何慣性系中形式相同洛侖茲不變式洛侖茲不變式確定的確定的邊界條件下邊界條件下解方程組解方程組fqEqvB還有還有介質(zhì)方程介質(zhì)方程麥克斯韋的貢獻(xiàn)麥克斯韋的貢獻(xiàn)2. 愛因斯坦相對(duì)論的重要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)愛因斯坦相對(duì)論的重要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)3. 預(yù)言電磁波的存在預(yù)言電磁波的存在8 6.1 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律與麥克斯韋第二方程與麥克斯韋第二方程二、導(dǎo)體回路中的磁鏈對(duì)時(shí)間的變化率二、導(dǎo)

7、體回路中的磁鏈對(duì)時(shí)間的變化率一、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律三、麥克斯韋第二方程三、麥克斯韋第二方程9 6.1 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律與麥克斯韋第二方程與麥克斯韋第二方程二、導(dǎo)體回路中的磁鏈對(duì)時(shí)間的變化率二、導(dǎo)體回路中的磁鏈對(duì)時(shí)間的變化率一、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律三、麥克斯韋第二方程三、麥克斯韋第二方程101 1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電磁感應(yīng)現(xiàn)象2 2、電磁感應(yīng)規(guī)律、電磁感應(yīng)規(guī)律111 1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電磁感應(yīng)現(xiàn)象2 2、電磁感應(yīng)規(guī)律、電磁感應(yīng)規(guī)律12奧斯特發(fā)現(xiàn)：奧斯特發(fā)現(xiàn)： 電流具有磁效應(yīng)。電流具有磁效應(yīng)。由對(duì)稱性，人們會(huì)問：由對(duì)稱性，人們會(huì)問： 磁是

8、否有電效應(yīng)？磁是否有電效應(yīng)？電磁感應(yīng)現(xiàn)象從實(shí)驗(yàn)上回答了這個(gè)電磁感應(yīng)現(xiàn)象從實(shí)驗(yàn)上回答了這個(gè)問題，反映了物質(zhì)世界的對(duì)稱美問題，反映了物質(zhì)世界的對(duì)稱美!思緒：介紹實(shí)驗(yàn)規(guī)律思緒：介紹實(shí)驗(yàn)規(guī)律法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律 從場(chǎng)的角度說明磁場(chǎng)的電效應(yīng)。從場(chǎng)的角度說明磁場(chǎng)的電效應(yīng)。 美美1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電磁感應(yīng)現(xiàn)象13從產(chǎn)生的原因上分為兩大類從產(chǎn)生的原因上分為兩大類先看現(xiàn)象，然后歸納總結(jié)先看現(xiàn)象，然后歸納總結(jié)1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電磁感應(yīng)現(xiàn)象14RG左面三種情況左面三種情況均可使電流計(jì)均可使電流計(jì)指針擺動(dòng)指針擺動(dòng)第一類第一類B第二類第二類151上述兩類產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的共同原因是：上述兩類產(chǎn)生電磁感應(yīng)

9、現(xiàn)象的共同原因是：回路中磁通回路中磁通 隨時(shí)間發(fā)生了變化隨時(shí)間發(fā)生了變化2分析可知，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是電動(dòng)勢(shì)分析可知，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是電動(dòng)勢(shì)3第一類裝置產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱感生電動(dòng)勢(shì)第一類裝置產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱感生電動(dòng)勢(shì) 第二類裝置產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)第二類裝置產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)G第一類第一類B第二類第二類161、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電磁感應(yīng)現(xiàn)象2、電磁感應(yīng)規(guī)律、電磁感應(yīng)規(guī)律171) 楞次定律楞次定律2、電磁感應(yīng)規(guī)律、電磁感應(yīng)規(guī)律閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使它所激發(fā)閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使它所激發(fā)的磁場(chǎng)來阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。的磁場(chǎng)來阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。楞次定

10、律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象上的楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象上的具體體現(xiàn)。具體體現(xiàn)。18導(dǎo)體回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)體回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 的大小與的大小與穿過回路的磁通量的變化率成正比穿過回路的磁通量的變化率成正比tiddtkidd式中式中 k 是比例常數(shù)，在是比例常數(shù)，在(SI)制中制中 k =1SBSBmdcosdd* 只要磁通量發(fā)生變化就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。只要磁通量發(fā)生變化就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。* 要形成感應(yīng)電流，除磁通量發(fā)生變化外，要形成感應(yīng)電流，除磁通量發(fā)生變化外， 還要有閉合導(dǎo)體回路。還要有閉合導(dǎo)體回路。tidd2) 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律19 在某些約定的情況下，在某些約定

11、的情況下， 或說將楞次定律考慮在內(nèi)后或說將楞次定律考慮在內(nèi)后 法拉第電磁感應(yīng)定律將寫成如下形式法拉第電磁感應(yīng)定律將寫成如下形式:tidd2) 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律201) 任設(shè)回路的電動(dòng)勢(shì)方向任設(shè)回路的電動(dòng)勢(shì)方向(簡(jiǎn)稱計(jì)算方向簡(jiǎn)稱計(jì)算方向L)2) 磁通量的正負(fù)與所設(shè)計(jì)算方向的關(guān)系：磁通量的正負(fù)與所設(shè)計(jì)算方向的關(guān)系： 當(dāng)磁力線方向與計(jì)算方向成右手螺旋關(guān)系時(shí)當(dāng)磁力線方向與計(jì)算方向成右手螺旋關(guān)系時(shí) 磁通量的值取正磁通量的值取正 否則否則 磁通量的值取負(fù)磁通量的值取負(fù)3) 計(jì)算結(jié)果的正負(fù)給出了電動(dòng)勢(shì)的方向計(jì)算結(jié)果的正負(fù)給出了電動(dòng)勢(shì)的方向 0 :說明電動(dòng)勢(shì)的方向就是所設(shè)的計(jì)算方向說明電動(dòng)

12、勢(shì)的方向就是所設(shè)的計(jì)算方向 0 :說明電動(dòng)勢(shì)的方向與所設(shè)計(jì)算方向相反說明電動(dòng)勢(shì)的方向與所設(shè)計(jì)算方向相反。商定：商定：21如：我們欲求面積如：我們欲求面積S所圍的邊界回路中的電動(dòng)勢(shì)。所圍的邊界回路中的電動(dòng)勢(shì)。 假設(shè)磁場(chǎng)空間均勻磁力線垂直面積假設(shè)磁場(chǎng)空間均勻磁力線垂直面積S磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，變化， 變化率為變化率為解：先設(shè)電動(dòng)勢(shì)方向即計(jì)算方向）解：先設(shè)電動(dòng)勢(shì)方向即計(jì)算方向） 可以有兩種設(shè)法可以有兩種設(shè)法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B均勻磁場(chǎng)均勻磁場(chǎng)S0tBdd22第一種：設(shè)計(jì)算方向第一種：設(shè)計(jì)算方向L電動(dòng)勢(shì)方向）電動(dòng)勢(shì)方向）如

13、圖所示的逆時(shí)針回路方向如圖所示的逆時(shí)針回路方向StBdd 0電動(dòng)勢(shì)的方向電動(dòng)勢(shì)的方向與所設(shè)計(jì)算方向一致與所設(shè)計(jì)算方向一致L按約定磁通量取負(fù)按約定磁通量取負(fù)tidd由由StBdd正號(hào)正號(hào)說明說明iS兩種假設(shè)方向得到的結(jié)果相同兩種假設(shè)方向得到的結(jié)果相同第二種：設(shè)計(jì)算方向第二種：設(shè)計(jì)算方向L（電動(dòng)勢(shì)方向）（電動(dòng)勢(shì)方向）如圖所示的順時(shí)針回路方向如圖所示的順時(shí)針回路方向241) 運(yùn)用運(yùn)用tidd意味著按約定計(jì)算意味著按約定計(jì)算2)全磁通全磁通 磁鏈磁鏈對(duì)于對(duì)于N 匝串聯(lián)回路匝串聯(lián)回路每匝中穿過的磁通分別為每匝中穿過的磁通分別為ii討論討論N，21則有則有Ni21tttNdddddd21tidd全磁通全磁

14、通 NN21磁鏈磁鏈25如第三章中曾引入過的一樣：如第三章中曾引入過的一樣： 電動(dòng)勢(shì)可表示為局外場(chǎng)電動(dòng)勢(shì)可表示為局外場(chǎng) 的環(huán)路線積分。的環(huán)路線積分。E感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可表示為局外場(chǎng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可表示為局外場(chǎng) 的環(huán)路線積分：的環(huán)路線積分：iESCiiSBttlEdddddd(6-2)可見，感應(yīng)電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的?？梢?，感應(yīng)電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的。感應(yīng)電場(chǎng)的環(huán)路線積分不恒為感應(yīng)電場(chǎng)的環(huán)路線積分不恒為0，這與靜電場(chǎng)中由電荷激發(fā)出的電場(chǎng)不同。這與靜電場(chǎng)中由電荷激發(fā)出的電場(chǎng)不同。26 6.1 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律與麥克斯韋第二方程與麥克斯韋第二方程二、導(dǎo)體回路中的磁鏈對(duì)時(shí)間的變化率二、導(dǎo)

15、體回路中的磁鏈對(duì)時(shí)間的變化率一、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律三、麥克斯韋第二方程三、麥克斯韋第二方程271、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 2、感生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì) 渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng) 3、導(dǎo)體回路以速度、導(dǎo)體回路以速度 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)， 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化 vB281、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 2、感生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì) 渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng) 3、導(dǎo)體回路以速度、導(dǎo)體回路以速度 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)， 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化 vB29tidd感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)： 磁場(chǎng)保持不變，導(dǎo)體回路或?qū)w在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)保持不變，導(dǎo)體回路或?qū)w在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)， 由此產(chǎn)生的

16、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由此產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 感生電動(dòng)勢(shì)：感生電動(dòng)勢(shì)： 導(dǎo)體回路或?qū)w不動(dòng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化，導(dǎo)體回路或?qū)w不動(dòng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化， 由此產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由此產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（分為兩類）（分為兩類）301、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 1定義：導(dǎo)線在磁場(chǎng)中作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生定義：導(dǎo)線在磁場(chǎng)中作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。v2動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)制動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)制(1) 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體中的自由電子受到磁場(chǎng)的洛倫茲力作用運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體中的自由電子受到磁場(chǎng)的洛倫茲力作用(2) 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體的兩端出現(xiàn)電荷后使運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體的兩端出現(xiàn)電荷后使 導(dǎo)體內(nèi)形成強(qiáng)度為導(dǎo)體內(nèi)形成強(qiáng)度為 的電場(chǎng)的電場(chǎng)EEEeF

17、(3) 平衡條件：平衡條件：BveEe (4) 電電 動(dòng)動(dòng) 勢(shì)：勢(shì)：BlvEli +_BveFm B31動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)是洛侖茲力動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)是洛侖茲力, ,洛侖茲力是形成動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力。洛侖茲力是形成動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力。結(jié)論：結(jié)論：32lEKidlBvid)(（1非靜電場(chǎng)強(qiáng)非靜電場(chǎng)強(qiáng)3動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的一般情況動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的一般情況 BvqFkqFEkkBvEk（2動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（3討論：當(dāng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線不是直線，磁場(chǎng)也不均勻討論：當(dāng)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線不是直線，磁場(chǎng)也不均勻lBvid)(dlBvLid)(331、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 2 2、感生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì) 渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng) 3、導(dǎo)體回路

18、以速度、導(dǎo)體回路以速度 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)， 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化 vB341) 麥克斯韋假設(shè)麥克斯韋假設(shè) B 渦渦E 0dd tB2) 產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力 渦旋電場(chǎng)力。渦旋電場(chǎng)力。 渦旋電場(chǎng)力：渦旋電場(chǎng)力： 隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)在其周圍空間激發(fā)一種隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)在其周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng)電場(chǎng) 渦旋電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)或 感生電場(chǎng)）。感生電場(chǎng)）。 k F 渦渦Eq 導(dǎo)體不動(dòng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化，導(dǎo)體不動(dòng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化， 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是什么力？產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是什么力？ 2、感生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì) 渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng) 導(dǎo)體不動(dòng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化，由此產(chǎn)生的感應(yīng)

19、電導(dǎo)體不動(dòng)，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化，由此產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)稱感生電動(dòng)勢(shì) 。 353) 渦旋電場(chǎng)及其性質(zhì)渦旋電場(chǎng)及其性質(zhì) (1) 的環(huán)流的環(huán)流 = 回路包圍的磁通量隨時(shí)間變化率的負(fù)值?；芈钒鼑拇磐侩S時(shí)間變化率的負(fù)值。 渦渦E( 環(huán)路定理環(huán)路定理 ） d dd ddd m SLSBttl 渦渦E(2) 在渦旋電場(chǎng)中，通過任意閉合曲面的電通量在渦旋電場(chǎng)中，通過任意閉合曲面的電通量 = 0 。 ( 高斯定理高斯定理 ） 結(jié)論：結(jié)論： 渦旋電場(chǎng)由時(shí)變磁場(chǎng)激發(fā)，是渦旋場(chǎng)和非保守場(chǎng)。渦旋電場(chǎng)由時(shí)變磁場(chǎng)激發(fā)，是渦旋場(chǎng)和非保守場(chǎng)。 0 d SL 渦渦E在渦旋電場(chǎng)中在渦旋電場(chǎng)中 線是閉合的。線是閉合的。

20、 渦渦E364). 4). 感生電動(dòng)勢(shì)、渦旋電場(chǎng)與時(shí)變磁場(chǎng)的關(guān)系感生電動(dòng)勢(shì)、渦旋電場(chǎng)與時(shí)變磁場(chǎng)的關(guān)系 (1) 當(dāng)導(dǎo)體回路不動(dòng)時(shí)，當(dāng)導(dǎo)體回路不動(dòng)時(shí)， S常量常量 ，那么，那么 (2) 非閉合回路導(dǎo)體中的感生電動(dòng)勢(shì)非閉合回路導(dǎo)體中的感生電動(dòng)勢(shì) d cos d llbaba ab 渦渦E 渦渦Ei d d SLStBl 渦渦E d dd ddd m SLSBttl i 渦渦E37靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) 感生電場(chǎng)感生電場(chǎng)共同點(diǎn)：共同點(diǎn)： 對(duì)電荷有力的作用對(duì)電荷有力的作用 對(duì)電荷有力的作用對(duì)電荷有力的作用 不同點(diǎn)：不同點(diǎn)： 由靜止電荷產(chǎn)生由靜止電荷產(chǎn)生 由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生0dlEL靜0diLlE感

21、（保守場(chǎng)）（保守場(chǎng)） （非保守場(chǎng)）（非保守場(chǎng)） 電力線起始于正電電力線起始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，止于荷或無窮遠(yuǎn)，止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)。負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)。 （有源場(chǎng)）（有源場(chǎng)） 線為無頭無線為無頭無尾的閉合曲線。尾的閉合曲線。 （渦旋場(chǎng)）（渦旋場(chǎng)）感E感生電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的比較感生電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的比較38電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)：變化磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)：變化磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)391、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 2 2、感生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì) 渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng) 3、導(dǎo)體回路以速度、導(dǎo)體回路以速度 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)， 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化 vB40即：第一、第二兩種物理因素都有，此時(shí)回路中即：第一、第二兩種物理因

22、素都有，此時(shí)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)表示成兩部分的總和：的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)表示成兩部分的總和：3、導(dǎo)體回路以速度、導(dǎo)體回路以速度 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)， 磁場(chǎng)磁場(chǎng) 隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化 vBCSCiilBvStBtlEd)(dddd(6-6)41CSCiilBvStBtlEd)(dddd(6-6)(6-6)的推導(dǎo)：的推導(dǎo)：42位置。內(nèi)運(yùn)動(dòng)至?xí)r間方向在沿時(shí)刻的回路所示如圖中運(yùn)動(dòng)，在隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)以速度設(shè)回路)()(,16ttCtvtCtBvC回路的磁通量之差。時(shí)刻穿過回路的磁通量與時(shí)刻穿過等于的磁通量增量時(shí)間內(nèi)，穿過回路在)()(tCtttCttCtm43化率為：回路的磁鏈對(duì)時(shí)間的變故，磁鏈等于磁通，是由單匝細(xì)

23、導(dǎo)線構(gòu)成的設(shè)回路CCStBSttBttabSStd)(d)(1limdd0(6-7)上的磁感應(yīng)強(qiáng)度。圍成的某面時(shí)刻由是上的磁感應(yīng)強(qiáng)度；某面圍成的時(shí)刻由是式中，abStCttBSttCttttB)()()()(44為：時(shí)刻的磁通連續(xù)性原理在此閉合面上，構(gòu)成一個(gè)封閉曲面。在和、，時(shí)間內(nèi)掃過的面積為在運(yùn)動(dòng)過程中回路0dSBttSSSStCSba0d)(d)(d)(dSttBSttBSttBSBSSSSab(6-8)45。是指向閉合面內(nèi)的緣故上的面元分的負(fù)號(hào)是因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度，第二項(xiàng)積應(yīng)是同一時(shí)刻的中的上式中)(d0dtSSBSBaS0d)(d)(d)(dSttBSttBSttBSBSSSSab展開為：時(shí)把利用泰勒級(jí)數(shù)，在)(0ttBt tttBtBttB)()()(變?yōu)椋簞t上的面元并注意到級(jí)無窮小量，并略去二階以上的高代入)8