物理 感生电动势

物理感生电动势第一页，共十六页，编辑于2023年，星期三感生电动势产生感生电动势的非静电场感生电场闭合回路中的感生电动势感生电场的方向:与遵从右手螺旋关系第二页，共十六页，编辑于2023年，星期三感生电场是非保守场和均对电荷有力的作用.感生电场和静电场的对比静电场是保守场

静电场由电荷产生；感生电场是由变化的磁场产生.相同之处:不同之处:1.激发源不同2.电场线形状不同静电场线是起始于正电荷,终止于负电荷;而感生电场线是闭合的.3.环流不同第三页，共十六页，编辑于2023年，星期三解：由感生电动势的计算公式

得

例10-4如图所示，有一半径为r、电阻为R的细圆环，放在与圆环所围的平面相垂直的均匀磁场中，设磁场的磁感强度随时间变化，且（常量）。求圆环上感受应电流的大小。细圆环上的感受应电流方向如何？

第四页，共十六页，编辑于2023年，星期三*例2设有一半径为R,高度为h的铝圆盘,其电导率为.把圆盘放在磁感强度为的均匀磁场中,磁场方向垂直盘面.设磁场随时间变化,且为一常量.求盘内的感应电流值.（圆盘内感应电流自己的磁场略去不计）第五页，共十六页，编辑于2023年，星期三已知求解如图取一半径为,宽度为,高度为的圆环.则圆环中的感生电动势的值为代入已知条件得又所以第六页，共十六页，编辑于2023年，星期三代入并整理于是圆盘中的感应电流为即第七页，共十六页，编辑于2023年，星期三例3在一长通电直导线附近有一矩形线圈，矩形线圈与直导线在同一平面内，如图所示。当长直导线中的电流为时，求（1）线圈中任一时刻感应电动势的表达式；（2）初始时刻线圈中感应电动势的大小和方向。

解：（1）由安培环路定理知

由感生电动势的计算公式第八页，共十六页，编辑于2023年，星期三

得

也可用法拉第电磁感应定律来求

矩形线圈中的磁通量为

由法拉第电磁感应定律得第九页，共十六页，编辑于2023年，星期三

（2）将t=0代入上式得

方向为逆时针方向第十页，共十六页，编辑于2023年，星期三例10-5一长为L的金属棒AB放在均匀磁场中，若该磁场被限定在半径为R的圆筒内，并以匀速率变化，如图所示。求棒中感生电动势。解方法一利用计算。先要计算感生电场：可得上式表示与之间满足右手螺旋关系。第十一页，共十六页，编辑于2023年，星期三在本题中，感生电动势的非静电力正是感生电场力。式中为与间的夹角。第十二页，共十六页，编辑于2023年，星期三方法二利用法拉第电磁感应定律求解。分别连接OA、OB，由金属棒AB与OA、OB组成三角形回路ABOA，该回路中感应电动势等于AB、BO、AO三条边感生电动势之和，由于BO和OA两边都沿径矢方向，而感生电场沿圆环的切线方向，所以BO和OA两边上的分别与BO和OA两边垂直，即，故，所以回路中感应电动势等于AB边的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有故第十三页，共十六页，编辑于2023年，星期三二涡电流感应电流不仅能在导电回路内出现，而且当大块导体与磁场有相对运动或处在变化的磁场中时，在这块导体中也会激起感应电流.这种在大块导体内流动的感应电流,叫做涡电流,简称涡流.第十四