单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,N,S,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,v,I,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,N,S,N,S,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,t,1,到,t,2,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,b,a,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,a,b,b,a,c,d,ba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,b,a,-,+,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,O,R,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,O,R,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,E,k,B,(,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,