電磁感應(yīng)課件

第8章電磁感應(yīng)第8章電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)的基本定律一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)1：插入或拔出磁棒檢流計(jì)NS實(shí)驗(yàn)2

：插入或拔出載流線圈檢流計(jì)電源電磁感應(yīng)的基本定律一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1：插入或拔出磁棒實(shí)驗(yàn)3：導(dǎo)線切割磁力線的運(yùn)動

B

vI檢流計(jì)電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論當(dāng)穿過一個閉合導(dǎo)體回路所限定的面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就出現(xiàn)感應(yīng)電流變變感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)3：導(dǎo)線切割磁力線的運(yùn)動B二.電磁感應(yīng)定律法拉第的實(shí)驗(yàn)規(guī)律感應(yīng)電動勢的大小與通過導(dǎo)體回路的磁通量的變化率成正比?感應(yīng)電動勢的大?。焊袘?yīng)電動勢的方向-----楞次定律二.電磁感應(yīng)定律法拉第的實(shí)驗(yàn)規(guī)律感應(yīng)電動勢的大小與通過導(dǎo)體

閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)的磁場反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因三.楞次定律感應(yīng)電流的效果反抗引起感應(yīng)電流的原因NSNS楞次定律的本質(zhì)：能量守恒。閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)判斷感應(yīng)電流的方向：1、判明穿過閉合回路內(nèi)原磁場的方向及原磁通量的變化2、根據(jù)按照楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場的方向；3、按右手法則由感應(yīng)電流磁場的方向來確定感應(yīng)電流的方向判斷感應(yīng)電流的方向：1、判明穿過閉合回路內(nèi)原磁場的方向及原磁電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動勢的大小及方向用統(tǒng)一的式子表述為：?(1)若回路是N匝密繞線圈討論:通過線圈的磁通鏈數(shù)（磁鏈）B電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動勢的大小及方向用統(tǒng)一的式子表述為：?(1(2)若閉合回路中電阻為R在t1到t2時(shí)間間隔內(nèi)通過導(dǎo)線任一截面的感應(yīng)電量(2)若閉合回路中電阻為R在t1到t2時(shí)間間隔內(nèi)通過導(dǎo)線任式中是在計(jì)時(shí)起點(diǎn)線圈平面法線與之間的夾角，為線圈的總電阻。如圖所示，試證明在均勻磁場中，面積為，匝數(shù)為的任意形狀的平面線圈，在以角速度繞垂直于的軸線均勻轉(zhuǎn)動時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流按正弦規(guī)律變化：例式中是在計(jì)時(shí)起點(diǎn)如圖所示，試證明在均勻磁場中，面積為解解在無限長直載流導(dǎo)線的磁場中，有一勻速向右運(yùn)動的導(dǎo)體線框，導(dǎo)體線框與載流導(dǎo)線共面解通過面積元的磁通量（方向順時(shí)針方向）例求線框中的感應(yīng)電動勢。在無限長直載流導(dǎo)線的磁場中，有一勻速向右運(yùn)動的導(dǎo)體線框，導(dǎo)體四.電源電動勢四.電源電動勢能量轉(zhuǎn)換電源

––––

將其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。定義：電源電動勢規(guī)定指向：若只在內(nèi)電路存在：能量轉(zhuǎn)換電源––––將其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。定義動生電動勢和感生電動勢若磁場不變，而導(dǎo)體回路運(yùn)動—

動生電動勢若導(dǎo)體回路靜止，磁場隨時(shí)間變化—

感生電動勢??根據(jù)磁通量變化的不同原因，把感應(yīng)電動勢分為兩類：感應(yīng)電動勢動生電動勢和感生電動勢若磁場不變，而導(dǎo)體回路運(yùn)動—動生電動ba一.動生電動勢動生電動勢的成因--++平衡時(shí)ab-電源，非靜電力——

洛侖茲力將+q由負(fù)極正極abbacdba一.動生電動勢動生電動勢的成因--++平衡時(shí)ab非靜電場強(qiáng)

動生電動勢應(yīng)用??電子受洛倫茲力——

非靜電力?ba--++非靜電場強(qiáng)動生電動勢應(yīng)用??電子受洛倫茲力——非靜電力?（1）是標(biāo)量，時(shí)，的方向由到，時(shí),

的方向由到;（2）是導(dǎo)體線元的速度，是所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度;討論（3）動生電動勢只存在于運(yùn)動的導(dǎo)體上，而不動的導(dǎo)體或?qū)w部分是沒有動生電動勢的。在回路中不動的導(dǎo)體僅提供電流通路。（4）沒有形成回路的導(dǎo)體，在磁場中運(yùn)動不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，但仍有可能產(chǎn)生動生電動勢（5）當(dāng)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線時(shí)產(chǎn)生動生電動勢（1）是標(biāo)量，時(shí)，的方向由到，例在勻強(qiáng)磁場B

中，長

R

的銅棒繞其一端O

在垂直于

B

的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，角速度為求棒上的電動勢解方法一(動生電動勢):方向OR取線元與反向例在勻強(qiáng)磁場B中，長R的銅棒繞其一端O在垂直于OR方法二(法拉第電磁感應(yīng)定律):方向由楞次定律確定構(gòu)成扇形閉合回路OR方法二(法拉第電磁感應(yīng)定律):方向由楞次定律確定構(gòu)成扇二.感生電動勢當(dāng)磁場變化時(shí)，靜止導(dǎo)體中也出現(xiàn)感應(yīng)電動勢麥克斯韋在1861年提出了感生電場的假設(shè)：無論有無導(dǎo)體或?qū)w回路，變化的磁場都將在其周圍空間產(chǎn)生具有閉合電場線的電場，并稱此為感生電場或渦旋電場EkB(t)

非靜電力？二.感生電動勢當(dāng)磁場變化時(shí)，靜止導(dǎo)體中也出現(xiàn)感應(yīng)電動勢麥克感生電場力充當(dāng)非靜電力感生電動勢感生電場與變化磁場之間的關(guān)系?由法拉第電磁感應(yīng)定律感生電場力充當(dāng)非靜電力感生電動勢感生電場與變化磁場之間的關(guān)系三.感生電場與靜電場比較靜電場感生電場共同點(diǎn)：對電荷有力的作用對電荷有力的作用（保守場）

（非保守場）

電力線起始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)。（有源場）

線為無頭無尾的閉合曲線。（渦旋場）

不同點(diǎn)：由靜止電荷產(chǎn)生由變化的磁場產(chǎn)生三.感生電場與靜電場比較靜電場由于變化磁場激起感生電場，則在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。交變電流這些感應(yīng)電流的流線呈閉合的渦旋狀，故稱渦電流(渦流)三.渦流由于變化磁場激起感生電場，則在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。交變電流這第8章電磁感應(yīng)第8章電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)的基本定律一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)1：插入或拔出磁棒檢流計(jì)NS實(shí)驗(yàn)2

：插入或拔出載流線圈檢流計(jì)電源電磁感應(yīng)的基本定律一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1：插入或拔出磁棒實(shí)驗(yàn)3：導(dǎo)線切割磁力線的運(yùn)動

B

vI檢流計(jì)電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論當(dāng)穿過一個閉合導(dǎo)體回路所限定的面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就出現(xiàn)感應(yīng)電流變變感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)3：導(dǎo)線切割磁力線的運(yùn)動B二.電磁感應(yīng)定律法拉第的實(shí)驗(yàn)規(guī)律感應(yīng)電動勢的大小與通過導(dǎo)體回路的磁通量的變化率成正比?感應(yīng)電動勢的大?。焊袘?yīng)電動勢的方向-----楞次定律二.電磁感應(yīng)定律法拉第的實(shí)驗(yàn)規(guī)律感應(yīng)電動勢的大小與通過導(dǎo)體

閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)的磁場反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因三.楞次定律感應(yīng)電流的效果反抗引起感應(yīng)電流的原因NSNS楞次定律的本質(zhì)：能量守恒。閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)判斷感應(yīng)電流的方向：1、判明穿過閉合回路內(nèi)原磁場的方向及原磁通量的變化2、根據(jù)按照楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場的方向；3、按右手法則由感應(yīng)電流磁場的方向來確定感應(yīng)電流的方向判斷感應(yīng)電流的方向：1、判明穿過閉合回路內(nèi)原磁場的方向及原磁電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動勢的大小及方向用統(tǒng)一的式子表述為：?(1)若回路是N匝密繞線圈討論:通過線圈的磁通鏈數(shù)（磁鏈）B電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動勢的大小及方向用統(tǒng)一的式子表述為：?(1(2)若閉合回路中電阻為R在t1到t2時(shí)間間隔內(nèi)通過導(dǎo)線任一截面的感應(yīng)電量(2)若閉合回路中電阻為R在t1到t2時(shí)間間隔內(nèi)通過導(dǎo)線任式中是在計(jì)時(shí)起點(diǎn)線圈平面法線與之間的夾角，為線圈的總電阻。如圖所示，試證明在均勻磁場中，面積為，匝數(shù)為的任意形狀的平面線圈，在以角速度繞垂直于的軸線均勻轉(zhuǎn)動時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流按正弦規(guī)律變化：例式中是在計(jì)時(shí)起點(diǎn)如圖所示，試證明在均勻磁場中，面積為解解在無限長直載流導(dǎo)線的磁場中，有一勻速向右運(yùn)動的導(dǎo)體線框，導(dǎo)體線框與載流導(dǎo)線共面解通過面積元的磁通量（方向順時(shí)針方向）例求線框中的感應(yīng)電動勢。在無限長直載流導(dǎo)線的磁場中，有一勻速向右運(yùn)動的導(dǎo)體線框，導(dǎo)體四.電源電動勢四.電源電動勢能量轉(zhuǎn)換電源

––––

將其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。定義：電源電動勢規(guī)定指向：若只在內(nèi)電路存在：能量轉(zhuǎn)換電源––––將其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。定義動生電動勢和感生電動勢若磁場不變，而導(dǎo)體回路運(yùn)動—

動生電動勢若導(dǎo)體回路靜止，磁場隨時(shí)間變化—

感生電動勢??根據(jù)磁通量變化的不同原因，把感應(yīng)電動勢分為兩類：感應(yīng)電動勢動生電動勢和感生電動勢若磁場不變，而導(dǎo)體回路運(yùn)動—動生電動ba一.動生電動勢動生電動勢的成因--++平衡時(shí)ab-電源，非靜電力——

洛侖茲力將+q由負(fù)極正極abbacdba一.動生電動勢動生電動勢的成因--++平衡時(shí)ab非靜電場強(qiáng)

動生電動勢應(yīng)用??電子受洛倫茲力——

非靜電力?ba--++非靜電場強(qiáng)動生電動勢應(yīng)用??電子受洛倫茲力——非靜電力?（1）是標(biāo)量，時(shí)，的方向由到，時(shí),

的方向由到;（2）是導(dǎo)體線元的速度，是所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度;討論（3）動生電動勢只存在于運(yùn)動的導(dǎo)體上，而不動的導(dǎo)體或?qū)w部分是沒有動生電動勢的。在回路中不動的導(dǎo)體僅提供電流通路。（4）沒有形成回路的導(dǎo)體，在磁場中運(yùn)動不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，但仍有可能產(chǎn)生動生電動勢（5）當(dāng)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線時(shí)產(chǎn)生動生電動勢（1）是標(biāo)量，時(shí)，的方向由到，例在勻強(qiáng)磁場B

中，長

R

的銅棒繞其一端O

在垂直于

B

的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，角速度為求棒上的電動勢解方法一(動生電動勢):方向OR取線元與反向例在勻強(qiáng)磁場B中，長R的銅棒繞其一端O在垂直于OR方法二(法拉第電磁感應(yīng)定律):方向由楞次定律確定構(gòu)成扇形閉合回路OR方法二(法拉第電磁感應(yīng)定律):方向由楞次定律確定構(gòu)成扇二.感生電動勢當(dāng)磁場變化時(shí)，靜止導(dǎo)體中也出現(xiàn)感應(yīng)電動勢麥克斯韋在1861年提出了感生電場的假設(shè)：無論有無導(dǎo)體或?qū)w回路，變化的磁場都將在其周圍空間產(chǎn)生具有閉合電場線的電場，并稱此為感生電場或渦旋電場EkB(t)

非靜電力？二.感生電動勢當(dāng)磁場變化時(shí)，靜止導(dǎo)體中也出現(xiàn)感應(yīng)電動勢麥克感生電場力充當(dāng)非靜電力感生電動勢感生電場與變化磁場之間的關(guān)系?由法拉第電磁感應(yīng)定律感生電場力充當(dāng)非靜電力感生電動勢感生電場與變化磁場之間的關(guān)系三.感生電場與靜電場比較靜電場感生電場共同點(diǎn)：對電荷有力的作用對電荷