电磁感应2吴庆文

（1）掌握法拉第电磁感应定律及物理意义，并会计算感应电动势和判断方向。感应电动势的大小：（会根据公式计算）

楞次定律：判断感应电流的方向上节内容回顾的变化方式：导体回路不动，B变化~感生电动势导体回路运动，B不变~动生电动势作业：8T8-12请缺作业>=2次的同学于6月16号（下周一）下午上课前补齐作业。楞次定律：闭合回路中磁感应电流总是使得它激发的磁场去阻碍引起闭合回路中磁通量的变化。NSv排斥力2）理解动生电动势，并会计算一些简单几何形状的导体在磁场中运动的电动势。()

跳环式楞次定律演示二、感生电动势rIlI=ktB(t)感生导体回路不动，B变化（大小或方向）。驱动线圈中电荷运动的决不是磁场力!实验发现这种感生电动势的大小、方向与导体的种类和性质无关，仅由变化的磁场引起。

麦克斯韦引入感应电场31º与一样,对场中的电荷有力的作用。磁场Bt变化的同时

感应电场产生导体中，感生电动势定义：若导体为闭合回路,则根据法拉第电磁感应定律：的环路定律4()

的环路定律:与成右手螺旋关系。即使不存在导体回路,变化的磁场在其周围空间同样激发感应电场。2º不依赖空间是否有导体存在。3º是非保守力场4º

的方向感应电场的电场线是无头无尾的闭合曲线,在轴对称的变化磁场中,电场线是一些同心圆.——涡旋场。

可用楞次定理判断5——非保守场不能引入势函数但它对在场中的导体提供电动势：4º导体不闭合时使导体内电荷重新分布产生达平衡时：由于的存在，则出现电势。则导体内的总电场：5º平衡时：即+-6静电场

感应电场由静止的电荷激发

由变化的磁场激发高斯定理：电力线不闭合有源无旋场

电力线闭合有旋无源场保守场可引入电势概念

非保守场不能引入电势环路定理：使导体产生静电感应

使导体产生电磁感应平衡时导体内场强E=0

导体内产生感应电动势导体是等位体不能形成持续电流形成感应电流对场中的电荷有力的作用

相同与的异同7解：根据磁场B的对称性,

取半径为r的电场线为积分路径,方向沿逆时针方向:当r＜R时例3、在半径为R的圆柱形区域有一均匀磁场B,

且>0。求（1）感应电场的分布or当r＞R时rEi8设单位正电荷从P点出发,沿圆周逆时针移动，A逆≠A顺≠0P即作功与路径有关——非保守力场可见解：（2）将单位正电荷沿r为半径的圆周

移动一周,感应电场作的功。例、

求:or感应电场作功:若沿圆周顺时针移动逆顺9对任意形状的回路都成立！注意：a例4.在例3中，如图放入一边长为L的正方形导体回路oabc。求：1）回路各边的感应电动势；

2）i总；

3）回路内有静电场吗？若有,c与a哪点电势高。解：1）同理：o2）或113）ab=bc会使正电荷在c点，聚集，而a点有负电荷积累。o等效电路在哪里?有静电场！12例.在例3的磁场中，放有四根导体棒。1）各导体棒中是否有感应电动势i？若有，比较其大小。2）3，4连成通路Ii=？3）棒中哪端电势高？1）有2）Ii=03）V右>V左解：13（1）涡流三、感应电场的应用。。~将导体块放置在中,则在导体中将产生环形电流→涡流。——高频电磁感应炉。。~涡流还是有害的，它消耗电功率，降低设备能量利用效率。注：坩埚14铁锅电磁炉15解：例、

将半径为a的金属圆盘,厚为h,电导率为,同轴放置在轴对称匀强磁场中,且dB/dt>0。求圆盘电流强度及产生的热功率。取半径为r,厚度为dr的圆筒,其电动势其上电阻为h总电流产生的热功率dr电流为16（2）物理学中应用——电子感应加速器问题：原理：用变化磁场所激发的感应电场来加速电子在交流电的前1/4周期，假定管中的感应电场是顺时针的(俯视图).NS电子受力：（切向加速）（向心力）第2、3、4个1/4周期，始终能给电子加速?

电子在管中沿逆时针方向加速运动17逆时针顺时针小结：2.动生电动势1.法拉第电磁感应定律：3.感生电场感应电动势对闭合回路：重点：感应电场（概念、计算）18第3节互感与自感一、互感L1产生的磁场穿过L2的磁通量:L1L2i1i2与i1无关与线圈的大小、形状、相对位置及周围空间的介质的分布有关=M12可以证明：互感（系数），单位亨利，H19L1L2i1i2法拉第电磁感应定律：若M不随时间变化：求M：互感电动势20解：由互感的定义可知21很难算出！小圆环中的磁通量为12=B1pr2设大圆环通有i1例、已知两个半径分别为R、r（r<<R）的圆环,其圆心同轴并相距L(L>>R)。求它们的互感M

？RLr则小环圆心处的磁场为由于r<<R,小环面上的场近似为均匀场i121二、自感i1.自感电动势LL—自感系数或自感取决于回路的大小形状、匝数以及全磁通单位:亨利HL当L=常量L的方向：反抗回路中电流的改变。回路自感电动势为22例、

已知一线圈单位长度上的匝数为n,截面积为S,

长为l，线圈内充有磁导率为的磁介质。

求:该线圈的自感L。解：设该线圈通有I的电流则管内磁场为管内全磁通=N=NnIS=n2I

lSV=lSB=nI=NBS提高线圈自感的途径磁芯用高磁导率材料增加绕线密度增大线圈体积lI——长直螺线管的自感23例、计算同轴电缆单位长度的自感L。单位长度电缆的自感两圆筒间的磁场为长为h的电缆上，通过面元

hdr的磁通量为解：设电缆通有电流I，则hR1R224作业8T8-12253）ab=bc会使正电荷在c点