电磁感应课件

第8章电磁感应第8章电磁感应电磁感应的基本定律一.电磁感应现象

实验1：插入或拔出磁棒检流计NS实验2

：插入或拔出载流线圈检流计电源电磁感应的基本定律一.电磁感应现象实验1：插入或拔出磁棒实验3：导线切割磁力线的运动

B

vI检流计电磁感应实验的结论当穿过一个闭合导体回路所限定的面积的磁通量发生变化时，回路中就出现感应电流变变感应电流实验3：导线切割磁力线的运动B二.电磁感应定律法拉第的实验规律感应电动势的大小与通过导体回路的磁通量的变化率成正比•感应电动势的大小：感应电动势的方向-----楞次定律二.电磁感应定律法拉第的实验规律感应电动势的大小与通过导体

闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因三.楞次定律感应电流的效果反抗引起感应电流的原因NSNS楞次定律的本质：能量守恒。闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发判断感应电流的方向：1、判明穿过闭合回路内原磁场的方向及原磁通量的变化2、根据按照楞次定律确定感应电流的磁场的方向；3、按右手法则由感应电流磁场的方向来确定感应电流的方向判断感应电流的方向：1、判明穿过闭合回路内原磁场的方向及原磁电磁感应定律感应电动势的大小及方向用统一的式子表述为：•(1)若回路是N匝密绕线圈讨论:通过线圈的磁通链数（磁链）B电磁感应定律感应电动势的大小及方向用统一的式子表述为：•(1(2)若闭合回路中电阻为R在t1到t2时间间隔内通过导线任一截面的感应电量(2)若闭合回路中电阻为R在t1到t2时间间隔内通过导线任式中是在计时起点线圈平面法线与之间的夹角，为线圈的总电阻。如图所示，试证明在均匀磁场中，面积为，匝数为的任意形状的平面线圈，在以角速度绕垂直于的轴线均匀转动时，线圈中的感应电流按正弦规律变化：例式中是在计时起点如图所示，试证明在均匀磁场中，面积为解解在无限长直载流导线的磁场中，有一匀速向右运动的导体线框，导体线框与载流导线共面解通过面积元的磁通量（方向顺时针方向）例求线框中的感应电动势。在无限长直载流导线的磁场中，有一匀速向右运动的导体线框，导体四.电源电动势四.电源电动势能量转换电源

––––

将其他形式的能转换为电能的装置。定义：电源电动势规定指向：若只在内电路存在：能量转换电源––––将其他形式的能转换为电能的装置。定义动生电动势和感生电动势若磁场不变，而导体回路运动—

动生电动势若导体回路静止，磁场随时间变化—

感生电动势••根据磁通量变化的不同原因，把感应电动势分为两类：感应电动势动生电动势和感生电动势若磁场不变，而导体回路运动—动生电动ba一.动生电动势动生电动势的成因--++平衡时ab-电源，非静电力——

洛仑兹力将+q由负极正极abbacdba一.动生电动势动生电动势的成因--++平衡时ab非静电场强

动生电动势应用••电子受洛伦兹力——

非静电力•ba--++非静电场强动生电动势应用••电子受洛伦兹力——非静电力•（1）是标量，时，的方向由到，时,

的方向由到;（2）是导体线元的速度，是所在处的磁感应强度;讨论（3）动生电动势只存在于运动的导体上，而不动的导体或导体部分是没有动生电动势的。在回路中不动的导体仅提供电流通路。（4）没有形成回路的导体，在磁场中运动不会产生感应电流，但仍有可能产生动生电动势（5）当导体切割磁感应线时产生动生电动势（1）是标量，时，的方向由到，例在匀强磁场B

中，长

R

的铜棒绕其一端O

在垂直于

B

的平面内转动，角速度为求棒上的电动势解方法一(动生电动势):方向OR取线元与反向例在匀强磁场B中，长R的铜棒绕其一端O在垂直于OR方法二(法拉第电磁感应定律):方向由楞次定律确定构成扇形闭合回路OR方法二(法拉第电磁感应定律):方向由楞次定律确定构成扇二.感生电动势当磁场变化时，静止导体中也出现感应电动势麦克斯韦在1861年提出了感生电场的假设：无论有无导体或导体回路，变化的磁场都将在其周围空间产生具有闭合电场线的电场，并称此为感生电场或涡旋电场EkB(t)

非静电力？二.感生电动势当磁场变化时，静止导体中也出现感应电动势麦克感生电场力充当非静电力感生电动势感生电场与变化磁场之间的关系•由法拉第电磁感应定律感生电场力充当非静电力感生电动势感生电场与变化磁场之间的关系三.感生电场与静电场比较静电场感生电场共同点：对电荷有力的作用对电荷有力的作用（保守场）

（非保守场）

电力线起始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远。（有源场）

线为无头无尾的闭合曲线。（涡旋场）

不同点：由静止电荷产生由变化的磁场产生三.感生电场与静电场比较静电场由于变化磁场激起感生电场，则在导体内产生感应电流。交变电流这些感应电流的流线呈闭合的涡旋状，故称涡电流(涡流)三.涡流由于变化磁场激起感生电场，则在导体内产生感应电流。交变电流这第8章电磁感应第8章电磁感应电磁感应的基本定律一.电磁感应现象

实验1：插入或拔出磁棒检流计NS实验2

：插入或拔出载流线圈检流计电源电磁感应的基本定律一.电磁感应现象实验1：插入或拔出磁棒实验3：导线切割磁力线的运动

B

vI检流计电磁感应实验的结论当穿过一个闭合导体回路所限定的面积的磁通量发生变化时，回路中就出现感应电流变变感应电流实验3：导线切割磁力线的运动B二.电磁感应定律法拉第的实验规律感应电动势的大小与通过导体回路的磁通量的变化率成正比•感应电动势的大小：感应电动势的方向-----楞次定律二.电磁感应定律法拉第的实验规律感应电动势的大小与通过导体

闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因三.楞次定律感应电流的效果反抗引起感应电流的原因NSNS楞次定律的本质：能量守恒。闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发判断感应电流的方向：1、判明穿过闭合回路内原磁场的方向及原磁通量的变化2、根据按照楞次定律确定感应电流的磁场的方向；3、按右手法则由感应电流磁场的方向来确定感应电流的方向判断感应电流的方向：1、判明穿过闭合回路内原磁场的方向及原磁电磁感应定律感应电动势的大小及方向用统一的式子表述为：•(1)若回路是N匝密绕线圈讨论:通过线圈的磁通链数（磁链）B电磁感应定律感应电动势的大小及方向用统一的式子表述为：•(1(2)若闭合回路中电阻为R在t1到t2时间间隔内通过导线任一截面的感应电量(2)若闭合回路中电阻为R在t1到t2时间间隔内通过导线任式中是在计时起点线圈平面法线与之间的夹角，为线圈的总电阻。如图所示，试证明在均匀磁场中，面积为，匝数为的任意形状的平面线圈，在以角速度绕垂直于的轴线均匀转动时，线圈中的感应电流按正弦规律变化：例式中是在计时起点如图所示，试证明在均匀磁场中，面积为解解在无限长直载流导线的磁场中，有一匀速向右运动的导体线框，导体线框与载流导线共面解通过面积元的磁通量（方向顺时针方向）例求线框中的感应电动势。在无限长直载流导线的磁场中，有一匀速向右运动的导体线框，导体四.电源电动势四.电源电动势能量转换电源

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将其他形式的能转换为电能的装置。定义：电源电动势规定指向：若只在内电路存在：能量转换电源––––将其他形式的能转换为电能的装置。定义动生电动势和感生电动势若磁场不变，而导体回路运动—

动生电动势若导体回路静止，磁场随时间变化—

感生电动势••根据磁通量变化的不同原因，把感应电动势分为两类：感应电动势动生电动势和感生电动势若磁场不变，而导体回路运动—动生电动ba一.动生电动势动生电动势的成因--++平衡时ab-电源，非静电力——

洛仑兹力将+q由负极正极abbacdba一.动生电动势动生电动势的成因--++平衡时ab非静电场强

动生电动势应用••电子受洛伦兹力——

非静电力•ba--++非静电场强动生电动势应用••电子受洛伦兹力——非静电力•（1）是标量，时，的方向由到，时,

的方向由到;（2）是导体线元的速度，是所在处的磁感应强度;讨论（3）动生电动势只存在于运动的导体上，而不动的导体或导体部分是没有动生电动势的。在回路中不动的导体仅提供电流通路。（4）没有形成回路的导体，在磁场中运动不会产生感应电流，但仍有可能产生动生电动势（5）当导体切割磁感应线时产生动生电动势（1）是标量，时，的方向由到，例在匀强磁场B

中，长

R

的铜棒绕其一端O

在垂直于

B

的平面内转动，角速度为求棒上的电动势解方法一(动生电动势):方向OR取线元与反向例在匀强磁场B中，长R的铜棒绕其一端O在垂直于OR方法二(法拉第电磁感应定律):方向由楞次定律确定构成扇形闭合回路OR方法二(法拉第电磁感应定律):方向由楞次定律确定构成扇二.感生电动势当磁场变化时，静止导体中也出现感应电动势麦克斯韦在1861年提出了感生电场的假设：无论有无导体或导体回路，变化的磁场都将在其周围空间产生具有闭合电场线的电场，并称此为感生电场或涡旋电场EkB(t)

非静电力？二.感生电动势当磁场变化时，静止导体中也出现感应电动势麦克感生电场力充当非静电力感生电动势感生电场与变化磁场之间的关系•由法拉第电磁感应定律感生电场力充当非静电力感生电动势感生电场与变化磁场之间的关系三.感生电场与静电场比较静电场感生电场共同点：对电荷有力的作用对电荷