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* * 目录 例题三 用感应电动势测 铁磁质中的磁感应强度 例题四 电子感应加速器 第八章 电磁感应 §8.2 动生电动势 ? 动生电动势 ? 动生电动势的功率 §8.3 感生电动势和感应电场 §8.1 电磁感应的基本规律 ? 电磁感应的基本现象 ? 楞次定律 ? 法拉第电磁感应规律 例题二法拉第电机 例题一磁场中旋转导体棒 ? 涡旋电场 ? 感生电动势 作业：10.3，10.5，10.10 第八章 电磁感应 §8.1 电磁感应的基本规律 ? 电磁感应的基本现象 感应电流与N-S的 磁性、速度有关 与有无磁介质 速度、电源极 性有关 与有无磁介质 开关速度、电 源极性有关 感生电流与 的大 小、方向，与截面 积 变化大小有关。 感生电流与 的大小、 方向，与线圈转动角 速度 大小方向有关。 实验表明： ?穿过线圈所包围面积内的磁通量发生变化时，在 回路中产生的电流叫感生电流，叫做电磁感应现象。 ?在载流线圈内加铁芯前后 有变化，而 不变。 说明感生电流只与 有关。 叙述：闭合回路中感应电流的方向总是使得它所 激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。 感应电流的效果， 总是反抗引起感 应电流的原因。 这个原因包括引 起磁通量变化的 相对运动或回路 的形变。 ? 楞次定律 1834年楞次提出另一种判断感应电流的方法， 再由感应电流来判断感应电动势的方向。 感应电流产生的磁场力（安培力），将反抗外力。 即可以说外力反抗磁场力做功，从而产生感应电流 转化为电路中的焦耳热，这是符合能量守恒规律的 否则只需一点力开始使 导线移动，若洛仑兹力 不去阻挠它的运动，将 有无限大的电能出现， 显然，这不符合能量 守恒定律！ 判断各图中感应电动势的方向 将磁铁插入非金属环中，环内有 无感生电动势？有无感应电流？ 环内将发生何种现象 有感生电动势存在，有电场存在 将引起介质极化，而无感生电流。 ? 法拉第电磁感应定律 单位:1V=1Wb/s ? 与 L 反向 ? 与L 同向 电动势方向: 叙述:导体回路中的感应电动势 的大小与穿过导体回路的磁通量 的变化率成正比. 国际单位制中 k =1 负号表示感应电动势 总是反抗磁通的变化 d?/dt =(N/Am) ? m2? s ?1=Nm/C=V ? 与 L 反向 ? 与L 同向 同一物理问题选不同的 L方向，但结果相同。 磁通链数: 若有N匝线圈，它们彼此串联，总电动势等于各匝 线圈所产生的电动势之和。令每匝的磁通量为? 1、 ? 2 、 ? 3 ? 若每匝磁通量相同 §8.2 动生电动势 ? 导体在磁场中运动时产生 的感应电动势叫动生电动势 等于导线单位时间切割磁力线的条数 动生电动势可看成是 由洛仑兹力引起的。 非静电力 每个电子受的洛仑兹力 洛仑兹力对电子做功的代数和为零 对电子做正功 反抗外力做功 洛仑兹力的作用并不提供能量，而只是传递 能量，即外力克服洛仑兹力的一个分量 所 做的功，通过另一个分量 转换为动生电流 的能量。实质上表示能量的转换和守恒。 发电机的工作原理就是靠洛仑兹力将机械能转换为电能。 结论 ? 动生电动势的功率 截面积为S长为 l 的导线 所受洛仑兹力的一个分量 产生感应电流的外力 动生电动势的功率： 另一方面 为使棒运动,外力的功率 可看出消耗机械能 转换为电能的关系 例题一：如图所示，导体棒 oa 做 切割磁力线运动求感应电动势？ 或者用法拉第电磁感应定律 例题二：法拉第电机，设铜盘的半径为 R，角 速度为?。求盘上沿半径方向产生的电动势。 可视为无数铜棒一端在圆心， 另一端在圆周上，即为并联， 因此其电动势类似于一根铜棒 绕其一端旋转产生的电动势。 §8.3 感生电动势和感应电场 穿过导体回路的磁通量发生 变化时，在回路中产生的感 应电动势称为感生电动势. ? 感生电动势 实验发现这个感生电动势的大小、方向 与导体的种类和性质无关，仅由变化的 磁场本身引起。Maxwell 敏锐地感觉到 感生电动势的现象预示着有关电磁场的 新的效应。 即使不存在导体回路，变化的磁 场在其周围空间也激发一种电场 它提供一种非静电力能产生 ， 这电场叫做涡旋电场。 涡旋电场、位移电流都是奠定电磁场存在的理论基础。 ? 涡旋电场 （从电磁感应定律寻求涡旋电场与变化磁场的关系） 电源电动势的定义 感应电场 有旋电场 库仑场 * * * * *