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Harbin Engineering University 孙秋华 * 3. 3 .2 感生电动势 闭合回路不动，而由于穿过导体回路的磁通量发生变化产生的感应电动势称为感生电动势. 一、 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。 N S 麦克斯韦（Maxwell） Faraday的力线思想深深地吸引了Maxwell Maxwell谈到:“法拉第实验所提供的存在力线的美妙的例子，促使我相信力线是某种实际存在的东西” 在他的专著《电磁通论》中写道：“我主要是抱着给法拉第这些观念提供数学基础的愿望来承担这部著作的写作工作” 敏锐地感觉到由于磁场变化而产生的感应电动势现象预示着有关电磁场的新效应 他提出：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 ，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。 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： 二、涡旋电场 显然，涡旋电力线是无头无尾的闭合线，所以称之为有旋电场。类似于磁力线。 涡旋电场和静电场的对比 感生电场是非保守场 和 均对电荷有力的作用. 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 . 2）导体不动，磁场变化 感生电动势 引起磁通量变化的原因 1）稳恒磁场中的导体运动 , 或者回路面积 变化、取向变化等 动生电动势 动生电动势与感生电动势的区分是相对的！！ 三、涡电流 当块状金属放在变化的磁场中时，或在磁场中运动时，金属导体内将产生感应电流，这种电流在导体内自行闭合，称之为涡电流 涡电流应用：有益如工业上利用这种热效应制成的高频感应电炉来冶炼金属；有害如电机和变压器中为了增强磁场，都采用铁芯，这样要消耗大量的能量,等。 转速计 电磁驱动 高频感应加热 四、涡旋电场与涡电流的应用 (1) 电子感应加速器 线圈 铁芯 真空管 电子束 （a）结构示意图 （b）横截面示意图 （c）真空管俯视图 原理：变化的磁场在空 间激发涡旋电场 问题的提出：1.磁场的方向变化—涡旋电场变化 —电子有时加速、有时减速； 2.电子受到的洛仑兹力必须指向圆心 但在一个周期内磁场的方向变化。 结果：只有在第一个T/4内电子即被加速、又作圆周运动 直流电激励电磁铁 此时环行真空室中只有恒定的磁场，电子在室内只做匀速圆周运动。 交流电激励电磁铁 当激励电流增加时，真空室中既有磁场又有有旋电场，电子在其中得到加速。磁场变化越快，电子的加速越明显。 (2) 利用涡电流的阻尼作用—电动阻尼器 电动阻尼器视频演示： 　　随着航天事业的发展，模拟微重力环境下的空间悬浮技术已成为进行相关高科技研究的重要手段。目前的悬浮技术主要包括电磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、静电悬浮、粒子束悬浮等，其中电磁悬浮技术比较成熟。 　　电磁悬浮技术简称EML技术。它的主要原理是利用高频电磁场在金属表面产生的涡流来实现对金属球的悬浮。 (3) 空间电磁悬浮技术简介 将一个金属样品放置在通有高频电流的线圈上时，高频电磁场会在金属材料表面产生一高频涡流，这一高频涡流与外磁场相互作用，使金属样品受到一个洛沦兹力的作用。在合适的空间配制下，可使洛沦兹力的方向与重力方向相反，通过改变高频源的功率使电磁力与重力相等，即可实现电磁悬浮。一般通过线圈的交变电流频率为104—105Hz 。 （ 参考文献：物理，25-9（1996），565—567 ） 磁悬浮列车SMT 磁悬浮列车试通车 施洛德与朱镕基在车上 日本的磁悬浮列车 aerotrain 月球能源引极大关注 氦-3可供人类上万年能源需求 有中国“探月计划第一人”之称的中科院院士、中国登月计划首席科学家欧阳自远今天表示，月球上的氦-3可供人类上万年能源需求。 ???? 欧阳自远院士说，月球的能源一直引起地球人类极大的关注，有两种能源可供地球使用，一种是太阳能，月球密度比地球上大得多，没有任何建筑 物，所以月球上有无限制的地方铺设太阳能电磁板。月球的白天有