10磁介质中的磁场电磁感应定律动生电动势.pptVIP

第12章 磁介质中的恒定磁场 P.*/15 第13章 电磁场与麦克斯韦方程组 P.*/46 第 十二 章 磁介质中的恒定磁场 §12.1 磁介质及其磁化 12.1.1 磁介质及其分类 能与磁场发生相互作用的物质 磁介质(magnetic medium): 被极化 附加电场 外场 极化电荷 电介质 削弱外场 磁介质 被磁化 附加磁场 外场 磁化电流 ？ 设外场磁感应强度为B0 , 介质磁化后附加磁场为B? 磁介质中磁场： 相对磁导率: (relative permeability) 真空螺线管的磁场: 则介质螺线管的磁场: 令 —— 介质的磁导率 磁介质分类: 弱磁性介质 强磁性介质 第12章 磁介质中的恒定磁场 超导材料 强磁性介质 铁磁质(ferromagnetics) ?r 1, B B0, B?与B0同向 超导材料 ?r = 0 B = 0 完全抗磁性 磁介质分类: 弱磁性介质 顺磁质(paramagnet) ?r 略 1, B B0 , B?与B0 同向 抗磁质(diamagnetic material): ?r 略 1, B B0 , B?与B0 反向 §12.2 磁介质中的高斯定理和 安培环路定理 12.2.1 磁介质中的高斯定理 磁介质中磁场: 12.2.2 磁介质中的安培环路定理 I0 IS 如图取 L 回路 定义磁场强度: (magnetic field intensity) 单位: A·m-1 磁介质中安培环路定理: 磁场强度沿任一闭合回路的环流, 等于闭合回路所包围的传导电流(引起外场的电流)的代数和. 介质磁导率 第13章 电磁场与麦克斯韦方程组 影响电磁感应的因素有哪些？ 有什么规律？ 候鸟靠什么导航？ 与其自身的结构有关 与它们的相对位置有关 鸽子飞行与磁场有何关系？ 主要任务: 研究电场或磁场随时间变化时再激发磁场或电场的规律, 以及它们之间相互依赖、相互激发的规律. 1820年: 奥斯特实验: 电 ? 磁 1821~1831年: 法拉第实验: 磁 ? 电 随时间变化的磁场 ? 感生电场(涡旋电场) 随时间变化的电场 ? 磁场 对称性 对 称 性 物理学典型方法: 实验 理论 实验 法拉第 ? 麦克斯韦 ? 赫兹 蓝图(基础) 建设大厦 让大厦能居住 第13章 电磁场与麦克斯韦方程组 当条形磁铁放入或取出线圈时, 在线圈中会产生电流; 而当磁铁与线圈保持相对静止时, 线圈中不产生电流. §13.1 电磁感应定律 13.1.1 电磁感应现象 实验一: 实验二: 以通电线圈代替条形磁铁 1). 当载流主线圈相对于副线圈运动时, 副线圈内产生电流. 2). 当载流主线圈相对于副线圈静止时, 改变主线圈的电流, 副线圈中也会产生电流. 实验三: 将闭合回路在恒定磁场中 当导体棒在导体轨道上滑行时, 回路内出现了电流. v a b c d B 结论: 当穿过闭合回路的磁通量发生变化时, 不管这种变化是由什么原因的, 回路中有电流产生. 这一现象称为: 电磁感应现象. 电磁感应现象中产生的电流称为感应电流, 驱动感应电流的电动势称为感应电动势. 是 通量还是 通量？还是二者皆可？ 原线圈 副线圈 铁棒 引起闭合回路中产生感应电动势的是通过回路的 通量的变化，而不是 通量的变化. 法拉第(1791~1867), 英国物理学家、化学家, 铁匠家庭出生, 著名的自学成才科学家. 毕生从事科学研究, 成果众多, 1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章. 回路中产生的感应电动势等于穿过回路所围面积上的磁通量对时间变化率的负值. 13.1.2 法拉第电磁感应定律 1. 式中 2. 式中负号的物理意义: L L回路绕行方向 d S n 时, 电动势的绕向与 L 的绕向相反; 电动势的绕向与 L 的绕向相同. 3. 若回路由N 匝线圈串联而成 全磁通(磁通链): N 称为磁通链数(线圈匝数). 则 时, 13.1.3 楞次定律 楞次(1804~1865), 俄国物理学家和地球物理学家, 1845年倡导组织了俄国地球物理学会. 1836年~1865年任圣彼得堡大学教授, 兼任过海军和师范等院校物理学教授. 电磁感应中, 感应电流对回路的磁通量, 总是反抗回路中原磁通量的变化. 1. 楞次定律的本质: S N 反应能量守恒 2. 判定回路上感应电动势的绕向 (1) 找出穿过回路L的磁场方向; B (2) 确定通过L的磁通量是增加还是减少