課題二電磁基本知識

1、課題二電磁基本知識第1頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三7）磁力線具有以下特點：磁力線上每點的切線方向就是該點的磁場方向。也即放在磁場中某點的小磁針靜止后N極所指的方向。磁力線的疏密表示磁場的強弱。磁力線密集的地方表示該處磁場強，磁力線稀疏的地方表示該處的磁場弱。在磁體外部，磁力線從N極到S極；在磁體內(nèi)部，從S極到N極并與磁體外部的磁力線形成一條閉合曲線。磁力線彼此永不相交。第2頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三2、電流的磁場 右手螺旋定則 (1)對通電直導(dǎo)體周圍的磁場方向。用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指指向電流的方向，則彎曲的四指所指的方向就是磁力

2、線環(huán)繞的方向，即磁場方向。 第3頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三2、電流的磁場 在電路中，電流的方向常用箭頭表示，也有用和兩種符號表示與紙面垂直的導(dǎo)線中電流的方向。符號表示導(dǎo)線中電流進入紙面；符號表示導(dǎo)線中電流離開紙面。此外，和還表示磁場方向。 第4頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三2、電流的磁場2）對通電線圈周圍的磁場方向。用右手握住線圈，讓彎曲的四指和線圈中的電流方向一致，則伸直的大拇指所指的方向就是線圈內(nèi)部磁力線的方向。第5頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三二、磁場的基本物理量1、磁感應(yīng)強度B 定義：表示磁場中某點磁場強

3、弱和方向的物理量 。 方向：小磁針在該點靜止后N極的指向。 單位：特斯拉，簡稱特，用符號T表示。均勻磁場：磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相同的區(qū)域，其磁力線是一些均勻分布的同向平行直線。 第6頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三二、磁場的基本物理量2、磁通定義：在磁場中，通過與磁場方向垂直的某一截面積的磁力線總數(shù)叫做磁通，用字母表示。在均勻磁場中， BS 單位：韋伯，簡稱韋，用符號wb表示。第7頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三三、磁場對載流導(dǎo)體的作用 1、磁場對載流直導(dǎo)體的作用力第8頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三大?。篎BI L

4、 方向：左手定則左手定則：將左手手掌平伸，讓拇指與四指垂直，掌心迎著磁力線的方向使磁力線垂直穿過掌心，四指指向電流方向，則大拇指所指的方向就是磁場力的方向。左手定則又稱電動機定則。 第9頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三2、兩條平行載流直導(dǎo)體間的相互作用力 兩根平行導(dǎo)體中的電流方向相同，兩導(dǎo)體將相互吸引。當兩根平行導(dǎo)體中的電流方向相反，兩導(dǎo)體將相互排斥。 第10頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三四、電磁感應(yīng) 1、電磁感應(yīng)：磁場在一定條件下產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢和為感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。2、直導(dǎo)體中的感

5、應(yīng)電勢 1）大?。?磁力線運動而產(chǎn)生感應(yīng)電勢的大小，與磁感應(yīng)強度B、導(dǎo)體在磁場中的有效長度L和導(dǎo)體的運動v成正比。當導(dǎo)體、磁場方向和運動方向三者互相垂直時，導(dǎo)體中感應(yīng)電勢的大小e為：e=BLv 如果導(dǎo)體的運動方向與磁場方向成一定的夾角時，感應(yīng)電勢的大小為：e=BLvsin第11頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三四、電磁感應(yīng)2）方向判斷：導(dǎo)體中產(chǎn)生的電勢的方向可由右手定則判定：伸出右手，并使拇指與其余四指垂直，讓磁力線穿過手心，拇指指向?qū)w運動方向，則四指所指的方向為感應(yīng)電勢的方向。發(fā)電機就是根據(jù)導(dǎo)體作切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢的原理制造的，所以右手定則也叫發(fā)電機定則。第12頁

6、，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三例1 ：把長為50cm的直導(dǎo)線放在B=0.2T的均勻磁場中，已知導(dǎo)線與磁場方向垂直，并以v=10m/s勻速運動，運動方向與磁場方向垂直，求導(dǎo)線中感應(yīng)電勢的大小。 解：根據(jù)題意可知導(dǎo)線中的感應(yīng)電勢為： e=BLv =0.20.510=1V例2：已知一均勻磁場的磁感應(yīng)強度B0.9T，導(dǎo)體的有效長度L0.2m，導(dǎo)體垂直于磁場方向運動的速度要v20m/s。試計算導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電勢的大小解：e=BLv =0.90.220=3.6V 第13頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三例3：直導(dǎo)體在B0.4T的均勻磁場中向右作勻速運動，如圖

7、所示已知導(dǎo)體的長度L20cm，導(dǎo)體AX的電阻R00.1，運動速度v=10m/s，負載電阻R0.9。試求導(dǎo)體AX中的感應(yīng)電勢、感應(yīng)電流的大小和方向，以及移動導(dǎo)體所需的外力Fj。 解：e=BLv =0.40.210=0.8V,方向如圖所示。I的方向與e相同，根據(jù)歐姆定律可知：移動導(dǎo)體所需的外力與導(dǎo)體所受電磁力相等：Fj=F=BIL=0.40.20.8=0.064NXARFjF 第14頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三3、線圈中的感應(yīng)電勢 1、）產(chǎn)生條件：穿過線圈的磁通發(fā)生變化。2）)大小計算：(法拉弟電磁感應(yīng)定律)線圈中的感應(yīng)電動勢的e大小，與穿過線圈的磁通的變化率成正比，與

8、線圈的匝數(shù)成正比。e=N / t3)方向判斷：(楞次定律)當穿過線圈的磁通發(fā)生變化時，線圈中就有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，感應(yīng)電動勢的方向總是企圖使它的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通阻止原磁通的變化。 楞次定律的使用步驟： 確定線圈中原來磁通的方向及變化(增？減？) 確定感應(yīng)電流的磁通方向(增反減同)由感應(yīng)磁通的方向確定線圈中感應(yīng)電勢的方向(右手螺旋定則) 第15頁，共17頁，2022年，5月20日，8點22分，星期三4、自感與互感（1）自感現(xiàn)象1）定義：由于線圈本身電流的變化而引起的感應(yīng)電勢的現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象。由自感現(xiàn)象而產(chǎn)生的電勢。用eL表示 2）自感電勢的方向總是阻礙電流的變化。即：電流增加時，自感電勢的方向與電流方向相反；電流減少時，自感電勢的方向與電流方向相同。（2）互感現(xiàn)象一個線圈中的電流變化會在另一線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢。1、）定義：由于一個線圈中電流的變化在另一線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢的現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象。產(chǎn)生的電動勢叫互感電勢，用eM表示。 2、）互感電勢的方向：由楞次定律判定。由于運用楞次定律判定感應(yīng)電勢的方向非常不便，因此我們引入同名端的概念。 第16頁，共17頁，2022年，5月20日