電磁感應(yīng)課件教學課件

電磁感應(yīng)課件CONTENTS電磁感應(yīng)概述法拉第電磁感應(yīng)定律楞次定律與右手定則麥克斯韋方程組電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用實驗：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的觀察電磁感應(yīng)概述01010302定義公式：E=n(ΔΦ/Δt)電磁感應(yīng)：是指因磁通量變化而引起感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。04電磁感應(yīng)定律：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，兩者互為因果關(guān)系。其中E為感應(yīng)電動勢，n為線圈匝數(shù)，ΔΦ為磁通量變化，Δt為時間變化。電磁感應(yīng)的定義感應(yīng)電流的方向總是要阻止產(chǎn)生它的磁場變化。感應(yīng)電動勢的大小與磁通量變化率成正比。線圈自身電流變化而引起的電磁感應(yīng)稱為自感，兩個相鄰線圈因其中一個電流變化而引起的電磁感應(yīng)稱為互感。楞次定律法拉第電磁感應(yīng)定律自感與互感電磁感應(yīng)的物理現(xiàn)象利用電磁感應(yīng)原理，將輸入的交流電壓轉(zhuǎn)化為輸出所需電壓。電動機、發(fā)電機等電氣設(shè)備，利用電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電能與機械能之間的轉(zhuǎn)換。利用磁懸浮原理，使列車與軌道之間無接觸，提高運行速度和穩(wěn)定性。將音頻信號通過電磁波發(fā)送出去，無線電接收設(shè)備接收并還原成聲音信號。變壓器電機磁懸浮列車無線電廣播電磁感應(yīng)的應(yīng)用場景法拉第電磁感應(yīng)定律02總結(jié)詞法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁感應(yīng)領(lǐng)域的基本定律，表述為感應(yīng)電動勢的大小與磁通量變化率成正比。詳細描述法拉第電磁感應(yīng)定律表明，當一個閉合導體回路在磁場中運動時，回路中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的大小與磁通量變化率成正比，即磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大。法拉第電磁感應(yīng)定律的表述法拉第電磁感應(yīng)定律可以通過楞次定律和右手定則推導得出?？偨Y(jié)詞楞次定律表明感應(yīng)電流的方向總是試圖阻止產(chǎn)生它的磁通變化。右手定則則提供了確定感應(yīng)電流方向的方法。將右手拇指指向?qū)w回路的方向，四指的彎曲方向就是磁場方向，那么手掌的方向就是電流的方向。通過這兩個定律，可以推導出法拉第電磁感應(yīng)定律。詳細描述法拉第電磁感應(yīng)定律的推導法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用非常廣泛，例如發(fā)電機、變壓器、磁懸浮列車等?？偨Y(jié)詞發(fā)電機利用法拉第電磁感應(yīng)定律將機械能轉(zhuǎn)化為電能；變壓器利用法拉第電磁感應(yīng)定律改變交流電的電壓；磁懸浮列車利用法拉第電磁感應(yīng)定律產(chǎn)生的磁力使列車懸浮在空中。詳細描述法拉第電磁感應(yīng)定律的實例楞次定律與右手定則03感應(yīng)電流的方向總是要使感應(yīng)電動勢反抗引起感應(yīng)電流的原磁場的磁通變化。感應(yīng)電動勢總是阻礙原磁場磁通的變化。感應(yīng)電流的方向總是要阻礙原磁通量的變化，從而產(chǎn)生抵抗的效果。楞次定律的表述楞次定律的數(shù)學表達楞次定律的物理意義楞次定律的表述右手定則在直流電中的應(yīng)用用于判斷電流方向與磁場方向的關(guān)系。右手定則在交流電中的應(yīng)用用于判斷電流方向與磁場方向的關(guān)系，但需注意交流電的矢量性。右手定則的內(nèi)容將右手拇指與四指垂直，磁場穿過掌心，四指指向電流方向，則拇指指向即為磁場方向。右手定則的應(yīng)用當一個條形磁鐵插入線圈時，線圈中會產(chǎn)生抵抗磁通變化的感應(yīng)電流，從而阻礙磁鐵的插入。楞次定律的實例當直流電通過一個線圈時，用右手握住線圈，拇指指向電流方向，四指指向即為磁場方向。右手定則的實例楞次定律與右手定則的實例麥克斯韋方程組04靜電場的高斯定理：$abla\cdot\overset{\longrightarrow}{E}=\frac{\rho}{\varepsilon_{0}}$磁場的高斯定理：$abla\cdot\overset{\longrightarrow}{B}=0$安培環(huán)路定律：$abla\times\overset{\longrightarrow}{E}=-\frac{\partial\overset{\longrightarrow}{B}}{\partialt}$法拉第電磁感應(yīng)定律：$abla\times\overset{\longrightarrow}{B}=\mu_{0}\overset{\longrightarrow}{J}+\frac{\partial\overset{\longrightarrow}{E}}{\partialt}$麥克斯韋方程組的表述表征靜電場的性質(zhì)，說明電場線起于正電荷，終止于負電荷，并沿電場線方向電勢降低。靜電場的高斯定理表明磁場是無源場，磁感線閉合，沒有磁單極子。磁場的高斯定理描述磁場與電流之間的關(guān)系，磁場與電流密不可分，并可由安培環(huán)路定律精確描述。安培環(huán)路定律說明電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁場可由電場感應(yīng)產(chǎn)生，而電場也可由磁場感應(yīng)產(chǎn)生。法拉第電磁感應(yīng)定律麥克斯韋方程組的物理意義通過電勢分布來描述靜電場的性質(zhì)和規(guī)律。描述恒定電流產(chǎn)生的磁場分布和性質(zhì)，如磁感線的形狀和方向。如發(fā)電機的工作原理，磁場感應(yīng)電場，電場感應(yīng)磁場等。靜電場的電勢分布恒定電流的磁場電磁感應(yīng)現(xiàn)象麥克斯韋方程組的實例電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用05變壓器是通過電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)電能傳遞的一種設(shè)備。變壓器的兩個繞組之間存在耦合，其中一個繞組的電壓變化可以引起另一個繞組的電壓變化。變壓器通過改變繞組之間的耦合程度來實現(xiàn)電壓的升降。變壓器的工作原理交流電機是一種通過電磁感應(yīng)原理實現(xiàn)機械能與電能轉(zhuǎn)換的設(shè)備。電機的轉(zhuǎn)子是由導磁材料制成的，定子是由導電材料制成的。當定子中通入交流電后，會在定子中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，這個磁場會與轉(zhuǎn)子中的導磁材料產(chǎn)生相互作用力，從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。交流電機的運行原理電磁爐是一種利用電磁感應(yīng)原理加熱食物的設(shè)備。電磁爐的加熱線圈中通入高頻交變電流，這個電流會在加熱線圈周圍產(chǎn)生交變磁場，這個磁場會與鐵磁性鍋底產(chǎn)生相互作用力，從而使鍋底發(fā)熱。電磁爐通常采用高頻率的交變電流來加熱食物，這樣可以實現(xiàn)高效的加熱效果。電磁爐的工作原理實驗：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的觀察06總結(jié)詞通過簡單的實驗，觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象，了解磁場的變化與感應(yīng)電流的關(guān)系。詳細描述將一根導線置于磁場中，并通以交變電流，觀察導線周圍的磁場變化，并記錄下感應(yīng)電流的大小。重復實驗，改變導線長度、電流強度和磁場強度，觀察感應(yīng)電流的變化。實驗一：電磁感應(yīng)的觀察總結(jié)詞通過實驗驗證楞次定律，了解感應(yīng)電流的方向與磁場變化的關(guān)系。詳細描述將一根導線置于磁場中，并通以交變電流，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向應(yīng)該與磁通量變化的方向相反。在實驗中，可以通過觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向來驗證楞次定律。實驗二：楞次定律的驗證VS通過實驗驗證右手定則，