電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況

1、電磁感應(yīng)(dinc-gnyng)現(xiàn)象的兩類情況共十九頁【復(fù)習(xí)(fx)回顧】1、什么(shn me)是電源？什么(shn me)是電動勢？思考：穿過閉合回路磁通量發(fā)生了變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢？2、楞次定律共十九頁【演示(ynsh)實驗】一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象(xinxing)中的感生電場思考：變化的磁場在閉合電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢. 哪一種作用扮演了非靜電力的角色?共十九頁分析：英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場的變化時會在空間激發(fā)一種電場。如果此刻空間存在閉合導(dǎo)體,導(dǎo)體中自由電荷就會在這種電場的作用下做定向移動,產(chǎn)生感應(yīng)電流,或者

2、說導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.變化的磁場在周圍空間激發(fā)的電場, 叫感生(n shn)電場,由感生(n shn)電場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為感生(n shn)電動勢.感生(n shn)電動勢的非靜電力就是感生(n shn)電場對自由電荷的作用共十九頁感生(n shn)電場與靜電場的區(qū)別靜電場 E0感生(n shn)電場 Ek起源由靜止電荷激發(fā)由變化的磁場激發(fā)電場線形狀電場線為非閉合曲線電場線為閉合曲線Ek靜電場為有源場感生電場為無源場共十九頁靜電場E0感生(n shn)電場Ek電場(din chng)的性質(zhì)為保守場, 可引入勢(能)為非保守場, 不可引入勢(能)靜電場為有源場感生電場為無源場他們間也有共性

3、：具有場物質(zhì)形式的所有共性；均對電荷有力的作用，且場強定義相同；在導(dǎo)體中，感生電場可引起電荷的積累從而建立靜電場。共十九頁感生電場是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的原因(yunyn),感生電場的方向同樣可由楞次定律判斷.共十九頁共十九頁鐵芯線圈(xinqun)電束子 環(huán)形(hun xn)真空室B磁場電子感應(yīng)加速器是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。共十九頁 它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場。在磁場中安置一個環(huán)形(hun xn)真空管道作為電子運行的軌道。當(dāng)磁場發(fā)生變化時，就會沿管道方向產(chǎn)生感應(yīng)電場。射入其中的電子就受到這感應(yīng)電場的持續(xù)作用而被不斷加速。共十九頁二.電磁感應(yīng)(dinc-gnyng)現(xiàn)象中的洛

4、倫茲力問題：導(dǎo)體切割磁感線的運動也會產(chǎn)生(chnshng)感應(yīng)電動勢,該電動勢產(chǎn)生(chnshng)的機理是什么?共十九頁【演示(ynsh)實驗】共十九頁理論(lln)分析： v_fff共十九頁 v_+導(dǎo)體兩端(lin dun)產(chǎn)生電勢差動生電動勢動生電動勢是導(dǎo)體中的自由電荷在磁場(cchng)中受到洛倫茲力作用的結(jié)果。f共十九頁X X XX X XX X XX X XX X X 導(dǎo)體(dot)CD在勻強磁場B中以速度V向右運動,并且導(dǎo)線CD與B、V的方向相垂直,由于導(dǎo)體(dot)中的自由電子隨導(dǎo)體(dot)一起運動.因此每個電子受到的洛倫茲力為F洛=eVB,F洛方向向下在力的作用下，自由電子

5、沿導(dǎo)體向下運動，使導(dǎo)體下端出現(xiàn)過剩的負(fù)電荷, 導(dǎo)體上端出現(xiàn)過剩的正電荷結(jié)果使導(dǎo)體上端C的電勢高于下端D的電勢,出現(xiàn)由C指向D的靜電場,此時電場對自由電子的作用力是向上,與洛倫茲力方向相反,當(dāng)二力互相平衡時，兩端便產(chǎn)生一個穩(wěn)定的電勢差。LDC推導(dǎo)(tudo)動生電動勢大小的表達式VF電F洛共十九頁可見,運動的導(dǎo)體CD就是一個(y )電源,C為正極,自由電子受到洛倫茲力的作用,從端搬到端；也可以看作是正電荷受洛倫茲力的作用從端搬運到端這里洛倫茲力就相當(dāng)于電源中的非靜電力,根據(jù)電動勢的定義,電動勢等于單位正電荷從負(fù)極通過電源內(nèi)部移動到正極非靜電力所做的功,作用在單位正電荷上的洛倫茲力于是(ysh)動

6、生電動勢就是與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致.共十九頁三.感生(n shn)電動勢和動生電動勢的劃分 在某些情況下只有相對意義.例如在教科書圖4.2-2所示的實驗中,如果(rgu)在相對于磁棒靜止的參考系內(nèi)觀察，磁棒不動，空間各點的磁場也沒有發(fā)生變化，而線圈在運動，線圈內(nèi)的電動勢是動生的但是，如果(rgu)在相對于線圈靜止的參考系內(nèi)觀察，則看到由于磁棒運動，引起空間磁場變化，因而線圈中的電動勢是感生的在這種情況下，究意把電動勢看作動生的還是感生的，決定于觀察者所在的參考系然而，并不是在任何情況下都能通過參考系的變換把一種電動勢歸結(jié)為另一種電動勢，教科書圖4.2-5所示的實驗就是一例子圖4.2

7、-2圖4.2-5共十九頁動生電動勢感生(n shn)電動勢特點(tdin)磁場不變，閉合電路的整體或局部在磁場中運動導(dǎo)致回路中磁通量的變化閉合回路的任何部分都不動，空間磁場發(fā)生變化導(dǎo)致回路中磁通量變化原因由于S的變化引起回路中變化由于B的變化引起回路中變化非靜電力就是洛侖茲力，由洛侖茲力對運動電荷作用而產(chǎn)生電動勢變化磁場在它周圍空間激發(fā)渦旋電場，非靜電力就是感生電場力，由感生電場力對電荷作功而產(chǎn)生電動勢方向的來源非靜電力楞次定律判斷楞次定律或右手定則共十九頁內(nèi)容摘要電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況。思考：穿過閉合回路磁通量發(fā)生了變化，回路中產(chǎn)生(chnshng)感應(yīng)電動勢。思考：變化的磁場在閉合電路中產(chǎn)生(chnshng)了感應(yīng)電動勢. 哪一種作用扮演了非靜電力的角色。感生電場是產(chǎn)生(chnshng)感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的原因,感生電場的方向同樣可由楞次定律判斷.。電子感應(yīng)加速器是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。射入其中的電子就受到這感應(yīng)電場的持續(xù)作用而被不斷加速。問題：導(dǎo)體切割磁感線的運動也會產(chǎn)生(chnshng