電磁感應(yīng)2吳慶文

（1）掌握法拉第電磁感應(yīng)定律及物理意義，并會(huì)計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢和判斷方向。感應(yīng)電動(dòng)勢的大小：（會(huì)根據(jù)公式計(jì)算）

楞次定律：判斷感應(yīng)電流的方向上節(jié)內(nèi)容回顧的變化方式：導(dǎo)體回路不動(dòng)，B變化~感生電動(dòng)勢導(dǎo)體回路運(yùn)動(dòng)，B不變~動(dòng)生電動(dòng)勢作業(yè)：8T8-12請(qǐng)缺作業(yè)>=2次的同學(xué)于6月16號(hào)（下周一）下午上課前補(bǔ)齊作業(yè)。楞次定律：閉合回路中磁感應(yīng)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(dòng)生電動(dòng)勢，并會(huì)計(jì)算一些簡單幾何形狀的導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)勢。()

跳環(huán)式楞次定律演示二、感生電動(dòng)勢rIlI=ktB(t)感生導(dǎo)體回路不動(dòng)，B變化（大小或方向）。驅(qū)動(dòng)線圈中電荷運(yùn)動(dòng)的決不是磁場力!實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種感生電動(dòng)勢的大小、方向與導(dǎo)體的種類和性質(zhì)無關(guān)，僅由變化的磁場引起。

麥克斯韋引入感應(yīng)電場31o與一樣,對(duì)場中的電荷有力的作用。磁場Bt變化的同時(shí)

感應(yīng)電場產(chǎn)生導(dǎo)體中，感生電動(dòng)勢定義：若導(dǎo)體為閉合回路,則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：的環(huán)路定律4()

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

的方向感應(yīng)電場的電場線是無頭無尾的閉合曲線,在軸對(duì)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(duì)在場中的導(dǎo)體提供電動(dòng)勢：4o導(dǎo)體不閉合時(shí)使導(dǎo)體內(nèi)電荷重新分布產(chǎn)生達(dá)平衡時(shí)：由于的存在，則出現(xiàn)電勢。則導(dǎo)體內(nèi)的總電場：5o平衡時(shí)：即+-6靜電場

感應(yīng)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(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)

使導(dǎo)體產(chǎn)生電磁感應(yīng)平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)場強(qiáng)E=0

導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢導(dǎo)體是等位體不能形成持續(xù)電流形成感應(yīng)電流對(duì)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(duì)稱性,

取半徑為r的電場線為積分路徑,方向沿逆時(shí)針方向:當(dāng)r＜R時(shí)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(yīng)電場的分布o(jì)r當(dāng)r＞R時(shí)rEi8設(shè)單位正電荷從P點(diǎn)出發(fā),沿圓周逆時(shí)針移動(dòng)，A逆≠A順≠0P即作功與路徑有關(guān)——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(dòng)一周,感應(yīng)電場作的功。例、

求:or感應(yīng)電場作功:若沿圓周順時(shí)針移動(dòng)逆順9對(duì)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(dǎo)體回路oabc。求：1）回路各邊的感應(yīng)電動(dòng)勢；

2）i總；

3）回路內(nèi)有靜電場嗎？若有,c與a哪點(diǎn)電勢高。解：1）同理：o2）或113）ab=bc會(huì)使正電荷在c點(diǎn)，聚集，而a點(diǎn)有負(fù)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(dǎo)體棒。1）各導(dǎo)體棒中是否有感應(yīng)電動(dòng)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(yīng)電場的應(yīng)用。。~將導(dǎo)體塊放置在中,則在導(dǎo)體中將產(chǎn)生環(huán)形電流→渦流?！哳l電磁感應(yīng)爐。。~渦流還是有害的，它消耗電功率，降低設(shè)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(dǎo)率為,同軸放置在軸對(duì)稱勻強(qiáng)磁場中,且dB/dt>0。求圓盤電流強(qiáng)度及產(chǎn)生的熱功率。取半徑為r,厚度為dr的圓筒,其電動(dòng)勢其上電阻為h總電流產(chǎn)生的熱功率dr電流為16（2）物理學(xué)中應(yīng)用——電子感應(yīng)加速器問題：原理：用變化磁場所激發(fā)的感應(yīng)電場來加速電子在交流電的前1/4周期，假定管中的感應(yīng)電場是順時(shí)針的(俯視圖).NS電子受力：（切向加速）（向心力）第2、3、4個(gè)1/4周期，始終能給電子加速?

電子在管中沿逆時(shí)針方向加速運(yùn)動(dòng)17逆時(shí)針順時(shí)針小結(jié)：2.動(dòng)生電動(dòng)勢1.法拉第電磁感應(yīng)定律：3.感生電場感應(yīng)電動(dòng)勢對(duì)閉合回路：重點(diǎn)：感應(yīng)電場（概念、計(jì)算）18第3節(jié)互感與自感一、互感L1產(chǎn)生的磁場穿過L2的磁通量:L1L2i1i2與i1無關(guān)與線圈的大小、形狀、相對(duì)位置及周圍空間的介質(zhì)的分布有關(guān)=M12可以證明：互感（系數(shù)），單位亨利，H19L1L2i1i2法拉第電磁感應(yīng)定律：若M不隨時(shí)間變化：求M：互感電動(dòng)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(shè)大圓環(huán)通有i1例、已知兩個(gè)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(dòng)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(dāng)L=常量L的方向：反抗回路中電流的改變。回路自感電動(dòng)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(nèi)充有磁導(dǎo)率為的磁介質(zhì)。

求:該線圈的自感L。解：設(shè)該線圈通有I的電流則管內(nèi)磁場為管內(nèi)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(dǎo)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(jì)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(shè)電纜通有電流I，則hR1R224作業(yè)8T8-12253）ab=bc會(huì)使正電荷在c點(diǎn)