電磁感應2吳慶文

（1）掌握法拉第電磁感應定律及物理意義，并會計算感應電動勢和判斷方向。感應電動勢的大?。海〞鶕?jù)公式計算）

楞次定律：判斷感應電流的方向上節(jié)內容回顧的變化方式：導體回路不動，B變化~感生電動勢導體回路運動，B不變~動生電動勢作業(yè)：8T8-12請缺作業(yè)>=2次的同學于6月16號（下周一）下午上課前補齊作業(yè)。楞次定律：閉合回路中磁感應電流總是使得它激發(fā)的磁場去阻礙引起閉合回路中磁通量的變化。NSv排斥力2）理解動生電動勢，并會計算一些簡單幾何形狀的導體在磁場中運動的電動勢。()

跳環(huán)式楞次定律演示二、感生電動勢rIlI=ktB(t)感生導體回路不動，B變化（大小或方向）。驅動線圈中電荷運動的決不是磁場力!實驗發(fā)現(xiàn)這種感生電動勢的大小、方向與導體的種類和性質無關，僅由變化的磁場引起。

麥克斯韋引入感應電場31o與一樣,對場中的電荷有力的作用。磁場Bt變化的同時

感應電場產生導體中，感生電動勢定義：若導體為閉合回路,則根據(jù)法拉第電磁感應定律：的環(huán)路定律4()

的環(huán)路定律:與成右手螺旋關系。即使不存在導體回路,變化的磁場在其周圍空間同樣激發(fā)感應電場。2o不依賴空間是否有導體存在。3o是非保守力場4o

的方向感應電場的電場線是無頭無尾的閉合曲線,在軸對稱的變化磁場中,電場線是一些同心圓.——渦旋場。

可用楞次定理判斷5——非保守場不能引入勢函數(shù)但它對在場中的導體提供電動勢：4o導體不閉合時使導體內電荷重新分布產生達平衡時：由于的存在，則出現(xiàn)電勢。則導體內的總電場：5o平衡時：即+-6靜電場

感應電場由靜止的電荷激發(fā)

由變化的磁場激發(fā)高斯定理：電力線不閉合有源無旋場

電力線閉合有旋無源場保守場可引入電勢概念

非保守場不能引入電勢環(huán)路定理：使導體產生靜電感應

使導體產生電磁感應平衡時導體內場強E=0

導體內產生感應電動勢導體是等位體不能形成持續(xù)電流形成感應電流對場中的電荷有力的作用

相同與的異同7解：根據(jù)磁場B的對稱性,

取半徑為r的電場線為積分路徑,方向沿逆時針方向:當r＜R時例3、在半徑為R的圓柱形區(qū)域有一均勻磁場B,

且>0。求（1）感應電場的分布or當r＞R時rEi8設單位正電荷從P點出發(fā),沿圓周逆時針移動，A逆≠A順≠0P即作功與路徑有關——非保守力場可見解：（2）將單位正電荷沿r為半徑的圓周

移動一周,感應電場作的功。例、

求:or感應電場作功:若沿圓周順時針移動逆順9對任意形狀的回路都成立！注意：a例4.在例3中，如圖放入一邊長為L的正方形導體回路oabc。求：1）回路各邊的感應電動勢；

2）i總；

3）回路內有靜電場嗎？若有,c與a哪點電勢高。解：1）同理：o2）或113）ab=bc會使正電荷在c點，聚集，而a點有負電荷積累。o等效電路在哪里?有靜電場！12例.在例3的磁場中，放有四根導體棒。1）各導體棒中是否有感應電動勢i？若有，比較其大小。2）3，4連成通路Ii=？3）棒中哪端電勢高？1）有2）Ii=03）V右>V左解：13（1）渦流三、感應電場的應用。。~將導體塊放置在中,則在導體中將產生環(huán)形電流→渦流?！哳l電磁感應爐。。~渦流還是有害的，它消耗電功率，降低設備能量利用效率。注：坩堝14鐵鍋電磁爐15解：例、

將半徑為a的金屬圓盤,厚為h,電導率為,同軸放置在軸對稱勻強磁場中,且dB/dt>0。求圓盤電流強度及產生的熱功率。取半徑為r,厚度為dr的圓筒,其電動勢其上電阻為h總電流產生的熱功率dr電流為16（2）物理學中應用——電子感應加速器問題：原理：用變化磁場所激發(fā)的感應電場來加速電子在交流電的前1/4周期，假定管中的感應電場是順時針的(俯視圖).NS電子受力：（切向加速）（向心力）第2、3、4個1/4周期，始終能給電子加速?

電子在管中沿逆時針方向加速運動17逆時針順時針小結：2.動生電動勢1.法拉第電磁感應定律：3.感生電場感應電動勢對閉合回路：重點：感應電場（概念、計算）18第3節(jié)互感與自感一、互感L1產生的磁場穿過L2的磁通量:L1L2i1i2與i1無關與線圈的大小、形狀、相對位置及周圍空間的介質的分布有關=M12可以證明：互感（系數(shù)），單位亨利，H19L1L2i1i2法拉第電磁感應定律：若M不隨時間變化：求M：互感電動勢20解：由互感的定義可知21很難算出！小圓環(huán)中的磁通量為12=B1pr2設大圓環(huán)通有i1例、已知兩個半徑分別為R、r（r<<R）的圓環(huán),其圓心同軸并相距L(L>>R)。求它們的互感M

？RLr則小環(huán)圓心處的磁場為由于r<<R,小環(huán)面上的場近似為均勻場i121二、自感i1.自感電動勢LL—自感系數(shù)或自感取決于回路的大小形狀、匝數(shù)以及全磁通單位:亨利HL當L=常量L的方向：反抗回路中電流的改變。回路自感電動勢為22例、

已知一線圈單位長度上的匝數(shù)為n,截面積為S,

長為l，線圈內充有磁導率為的磁介質。

求:該線圈的自感L。解：設該線圈通有I的電流則管內磁場為管內全磁通=N=NnIS=n2I

lSV=lSB=nI=NBS提高線圈自感的途徑磁芯用高磁導率材料增加繞線密度增大線圈體積lI——長直螺線管的自感23例、計算同軸電纜單位長度的自感L。單位長度電纜的自感兩圓筒間的磁場為長為h的電纜上，通過面元

hdr的磁通量為解：設電纜通有電流I，則hR1R224作業(yè)8T8-12253）ab=bc會使正電荷在c點