大学物理电磁感应

第13章电磁感应电磁场奥斯特电流磁效应对称性磁的电效应？反映了物质世界对称的美

§13.1电磁感应现象

一.电磁感应现象

Φ

变化的本质是电动势××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××左面三种情况均可使电流计指针摆动第一类第二类二.楞次定律

闭合回路中感应电流的方向，总是使它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现。三.法拉第电磁感应定律〔配以某些约定的或考虑楞次定律的〕

约定首先任定回路的绕行方向规定电动势方向与绕行方向一致时为正当磁力线方向与绕行方向成右螺时规定磁通量为正如均匀磁场.....................均匀磁场>若绕行方向取如图所示的回路方向按约定<0电动势的方向与所设的绕行方向相反求：面积S边界回路中的电动势磁通量为正由即负号说明若绕行方向取如图所示的方向.....................均匀磁场>0电动势的方向与所设绕行方向一致按约定磁通量取负由正号说明两种绕行方向得到的结果相同使用意味着约定磁链

对于N匝串联回路每匝中穿过的磁通分别为讨论则有磁链例：直导线通交流电置于磁导率为的介质中求：与其共面的N匝矩形回路中的感应电动势解：设当I0时，电流方向如图已知其中I0和是大于零的常数设回路L方向如图建坐标系如图在任意坐标处取一面元交变的电动势普遍><0把感应电动势分为两种基本形式动生电动势motionalemf感生电动势inducedemf下面从场的角度研究电磁感应电磁感应对应的场是电场它可使静止电荷运动研究的问题是：动生电动势的非静电场？感生电动势的非静电场？性质？§13.2动生电动势和感生电动势一.动生电动势1.中学：单位时间内切割磁力线的条数由楞次定律定方向均匀磁场导线ab在磁场中运动电动势怎么计算？

2.由电动势与非静电场强的积分关系非静电力－－洛仑兹力>0二、感生电动势建坐标如图均匀磁场设回路L方向如图负号说明电动势方向与所设方向相反适用于一切产生电动势的回路例在空间均匀的磁场中讨论适用于切割磁力线的导体设导线ab绕Z轴以

匀速旋转导线ab与Z轴夹角为求：导线ab中的电动势解：复建坐腐标如粒图在坐标处取该段风导线辩运动繁速度病垂直层纸面似向内运动富半径只为>0方向暖从a远b三骑感生处电场1.沸感生亭电场拴的性闭质法拉钩第电彩磁感筹应定帆律非保挤守场无源弦场帜涡旋咸场S是以L为边铃界的忙任意余面积由于涝磁场斧的时场间变邀化而骡产生蠢的电滥场2.漏感漂生电盗场的吩计算（1晚）.许原暂则（2营）.迅特米殊空间吧均匀鹿的磁麻场被铜限制贪在圆屈柱体全内，甚磁感攻强度尽方向骆平行岗柱轴述，如汤长直商螺线稠管内木部的热场。磁场侮随时码间变钥化膛则感生箭电场践具有闲柱对钞称分失布具有某种对称性才有可能计算出来作正友柱面老，如幼图感生电场对称性的分析限制在圆柱内的空间均匀的变化磁场建柱植坐标创系^^^作矩毒形回网路，皱如图^3.殿特第殊情碧况下窗感生井电场尊的计据算空间均匀的磁场限制在半径为的圆欣柱内卫，求：分布解：设场点距轴心为r,根据对称性，取以o为心，过场点的圆周环路0由法拉第电磁感应定律的方向平行柱轴且有><<><>特殊惨条件感生惭电场腿是以狸法拉哄第电闭磁感锤应定雅律为衡基础芽的，源于遮法拉积第电旺磁感茫应定户律又普高于埋法拉魔第电想磁感经应定漫律。饭只要雷以L为边睛界的喊曲面攀内有庙磁通截的变祥化，底就存单在感狼生电益场的府。涡圈电流肢趋肤叉效应电子歪感应吵加速辣器的暂基本甘原理刷19卡47朝年世需界第掩一台踏70Me汉V讨论求半寇径oa线上馆的感桥生电织动势可利吼用这穴一特点较方彻便地里求其娃他线谦段内摸的感创生电御动势补上近半径型方向屿的线市段构陷成回味路利爪用法妖拉第站电磁普感应涨定律例涂求墨上图钟中怀线泡段ab内的匪感生床电动乘势解：勤补上沿两个疲半径oa和bo与ab构成管回路ob泊ao求:解：蚕补上灯半径oa怠bo设回全路方富向如辨图又如磁力线限制在圆柱体内,空间均匀oB§1驱3.怪3漏自感柄和互汁感实际窗线路鸽中的纪感生抹电动唤势问逝题一.净自感生电动窝势露自球感反抗门电流扎变化环的能篇力(电罗惯性抹)演示K合上政灯男泡A先亮B晚亮K断开B会突帝闪线圈由于情自己愿线路怀中的钩电流弓的变桶化懒而蔑在自寻己的线路炭中产暗生感吩应电世流的升现象粪－－导自感配现象自感食系数的定娱义非铁骑磁质单位沃电流脾的变绿化对灯应的挖感应浊电动殿势普遍辈定义由法拉第电磁感应定律例：拾求长榴直螺尝线管肿的自饲感系轮数几何抱条件萄如图解：征设通被电流总长总匝数几何条件介质固有他的性稻质电惯繁性二.互感穴电动互势慌互慰感12第一搬个线割圈内雀电流嚷的变咽化，纹引起针线圈唤2内天的电贿动势可以证明互感烈系数非铁愈磁质由法少拉第阅电磁猛感应息定律泪有普遍同样有2§1闯3.会4辛磁卫场的丑能量能量仁存在束器件令中CL存在涝场中通过平板电容器得出下述结论通过长直螺线管得出下述结论在电好磁场越中普遍揭适用各种鲁电场宵磁裹场静电皂场屋稳恒宿磁场类比§1膀3.句5训位移极电流摄全电遮流安肯培环愿路定烟理一.关于1.馆从塌稳恒急电路删中推跳出最初宰目的茧：避贵开磁净化电茶流的辽计算2.芝传导脑电流(电脆荷定胆向移秃动)相热效双应华产猪生磁疾场3.内：裹与临回路帜套连特的电卡流取值目:通素过以L为边屿界的絮任一群曲面敲的电槽流在电沿容器屡充电齿过程慨中出朝现了稍矛盾在某时刻回路中传导电流强度为取L如图思考裁之一狮：场裂客观斩存在较环泄流值防必须申唯一思考检之二犯：定喉理应湿该普葛适假设蛾：电念容器伍内存钉在一矮种类摔似电刃流的绒物理顾量计算H的环流取取麦克兽斯韦冠假设僚位移辉电流晶的存讨在，提出眉全电枕流的常概念催，把安知培环冈路定偶理推糠广到流非恒鸣定情牵况下贵也适幸用，得到半安培醋环路型定理贴的普桑遍形炭式。二.托位挥移电命流兄全锋电流赴全电慰流定尤理1.芳位霞移电秋流平板都电容殿器内甚部存笼在一词个物竿理量可以界产生禽磁场起着撕电流辽的作武用应是射电流意的量封纲在充治放电翻过程谜中，跨平行季板电艇容器从内有卸哪些年物理穗量？时刻有分析绝各量沟的量婶纲通过捧某个面积的位进移电燥流就是通痰过该面永积的电位缴移通洪量对时生间的变化姻率位移月电流丸的面粥密度定义2.丧全津电流群定理电流刚概念钟的推治广能产样生磁竿场的毯物理涝量1）件传导秘电流东载抽流子毛定向事运动2）貌位移踏电流电流迁概念茧的推坑广仅仅押从产苏生磁涨场的才能力上定因义－等－仅餐此而剃已其它捡方面竟均表由现出不同如在愈真空粗中位移维电流歼不伴医有电某荷的番任何徐运动所以科谈不湿上产淋生焦弦耳热用全配电流央定理埋就可缩慧以