1 电磁感应定律.pdf

第十章 电磁感应 §1 法拉第电磁感应定律 §2 动生电动势 §3 感生电动势 感生电场 §4 自感 互感现象 §5 磁场能量 奥斯特发现: I B • 由对称性 人们会问： B I ? • 1820年，奥斯特发现电流的磁效应，即电流本身可以产生 磁场，这从一个侧面揭示了电和磁的联系。那么，磁能否 生电？许多科学家开始对这一问题进行探索和研究。 • 法拉第认为自然界具有对称性，深信磁生电一定会成功， 并决心用精确的实验来验证。从1821年开始，反复试验， 经过十年失败与努力，终于在一个寒冷的冬夜，在人类历 史上第一个发现了磁生电流的方法，这是一个划时代的发 现。理论上，揭示了电和磁的关系，是电磁理论重要组成 部分。实际应用中，为人类获取电能开辟了道路，使得电 气化时代的实现成为可能。法拉第将电磁感应现象分为几 种情况，那么产生的感应电动势与什么有关？经过二十年 的研究，直到1851年才建立法拉第电磁感应定律。 §1 法拉第电磁感应定律 法拉第 （Michael Faraday, 1791-1867） 英国伟大的物理学家和化学家，电磁 理论的创始人之一。 •提出磁场的概念； •1831年发现电磁感应现象； •发现电解定律； •发现抗磁性和顺磁性； •发现光的偏振面在磁场中旋转。 一、电磁感应现象 二、电磁感应现象的分类 •动生电磁感应现象 导体或线圈运动，磁场不动不变 •感生电磁感应现象 导体或线圈不动，磁场改变 三、感应电流和感应电动势 • 上面两种情况下产生的电流称为感应电流，法拉 第对所有电磁感应试验进行分析表明：当穿过回 路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电流。 即感应电流产生条件。 • 感应电动势 要在闭合回路中产生电流必须有电动势，由电磁 感应所产生的电动势称为感应电动势。 感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质。 1.回路不闭合时，也会发生电磁感应现象（导体切割 磁力线运动），这时由于没有形成回路，并没有感 应电流，但感应电动势仍然存在。 2.感应电流的大小随着回路的电阻而变，而感应电动 势的大小则不随回路的电阻而变。 本章讨论感应电动势。法拉第电磁感应定律就是用 来描述感应电动势的一条定律。 四、电磁感应定律 1. 内容 当穿过闭合回路所围 面积的磁通量发生变化时， 回路中会产生感应电动势， 且感应电动势正比于磁通 量对时间变化率的负值。 n B dΦ   i dt 2. 闭合回路由N 匝线圈串联组成 每匝中穿过的磁通分别为， ，， 1 2 N 总磁通  i i 密绕时，总磁通（磁链）  N ， （    ）