高二物理竞赛课件：5-1 电磁感应定律

第5章时变电磁场电磁感应定律一、电磁感应现象(InductionExperiment)二、楞次定律(Lenz’sLaw)

楞次在1833年，得出了判断感应电流方向的楞次定律:

闭合回路中感应电流的方向，总是使得它激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量的变化（增加或减少）。注意

（1）感应电流所激发的磁场要阻止的是磁通量的变化，而不是磁通量本身。

（2）阻止并不意味抵消。如果磁通量的变化完全被抵消了，则感应电流也就不存在了。NSNS用楞次定律判断感应电流方向练习：在无限长的载流导线附近放置一矩形的线圈，开始时线圈与导线同在一平面内，且线圈中的两个边与导线平行，当线圈作下面三种平动时，能不能产生感应电流？方向怎样？(1)线圈平动的方向与导线中电流的方向一致；(2)线圈平动的方向与导线中电流的方向垂直，并保持与导线在同一平面内；(3)线圈平动的方向与导线中电流的方向以及线圈的平面相垂直。I三电源电动势(ElectromotiveForce)

非静电力:能不断分离正负电荷使正电荷逆静电场力方向运动.电源：提供非静电力的装置.

非静电电场强度

:为单位正电荷所受的非静电力.

电动势的定义：单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功.+++---

电动势+电源的电动势和内阻

**正极负极电源+_

电源电动势大小等于将单位正电荷从负极经电源内部移至正极时非静电力所作的功.电源电动势四、法拉第电磁感应定律(Faraday’sLaw)

电磁感应定律的基本表述：通过回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比.式中负号反映电动势的方向电动势方向的确定：（1）确定回路的绕行方向（即电动势的正方向），再按右手螺旋法则确定回路面积的正法向（即φ的正方向）；（2）确定穿过回路面积磁通量的正负；凡穿过回路面积的磁场线方向与正法线方向相同者为正，反之为负。（3）由εi=-dφ/dt确定：若εi>0，则εi与绕行方向一致;若εi<0，εi与绕行方向相反。感应电动势方向可以按上述符号规则确定，也可按楞次定律确定。1）闭合回路由

N

匝密绕线圈组成磁通匝数（磁链）2）若闭合回路的电阻为R

，感应电流为时间内，流过回路的电荷注意磁通计的原理例5.1：长直导线中通有交变电流i=I0sinωt，在长直导线旁共面放置一个矩形线圈，已知线圈长为a，宽为b，线圈靠近长直导线的一边离直导线的距离为L．求t=0时线圈中的感应电动势．距直导线为x

处的磁感应强度阴影面积dS=bdx的磁通量总磁通量将t=0代入上式

例5.2在匀强磁场中,

置有面积为S的可绕轴转动的N匝线圈.

若线圈以角速度

作匀速转动.求线圈中的感应电动势.已知求解设时,与同向,则令则

在匀强磁场中匀速转动的线圈内的感应电流是时间的正弦函数.这种电流称交流电.

长江三峡水电站的大坝坝顶总长3035m，坝顶高度185m，正常蓄水位175m，总库容，共装26台单机容量为70万kw的发电机组.

例如图是电子计算机内作为存储元件的环形磁芯，磁芯是用矩形磁滞回线的铁氧体材料制成的.环形磁芯上绕有两个截面积均为S

4.5102mm2

的线圈a1和a2.当线圈a1中有脉冲电流i通过时，在t0.45106s

的时间内，磁芯内的磁感强度由+B转为

B.设

B

0.17T，线圈a2的匝数N

2.求磁芯内的磁感强度翻转过程中，线圈a2中产生的感应电动势为多少？a1ia2解:a1ia2