感应电动势 最后：只要B 变化.PPT

* * * * 大学物理 电子教案 (电磁感应2) 第8章 电磁感应 第1节 法拉第电磁感应定律 第2节 动生电动势 第3节 感生电动势 感应电场 第4节 自感与互感 第5节 磁场的能量 第6节 麦克斯韦方程组 复习：感应电动势的分类 动生电动势 ( S、? ) 感生电动势（ B ） 非静电场强 例3. 在空间均匀的磁场 中，导线ab绕z轴以? 匀速旋转，导线ab与z轴夹角为?，设 ，求导线ab中的电动势。 ? 解： 建坐标如图， 在坐标 处取 该导线元运动速度垂直纸面向内，运动半径为 0 方向从 a 指向 b c ? 方向: 推论题：直角三角形金属框架 放在均匀磁场中，磁场 平行于 边， 的长度为 。当金属框架绕 边以匀角速度 转动时，求 回路中的感应电动势和 、 两点间的电势差 。 答案： §8 —3 感生电动势 感应电场 1. 麦克斯韦对电磁感应定律的解释: ) ( , B v e f E e f m e r r r r r ? = = e E （1）方向关系（轴对称的变化磁场） 感应电场的电力线是一些 同心圆，无头无尾的闭合 曲线 ——涡旋场。 0 dt dB k E r i E r 变化的磁场产生感应电场! 2. 感应电场 与变化磁场 的关系 i E r dt dB 方向：左旋系统（或楞次定律）。 （2）数量关系： 感应电场环路定理 10 首先：闭合回路—— 感应电流。 其次：一根金属棒—— 感应电动势。 最后：只要 B 变化——真空 、介质中都可以,就会有感应电场存在。 麦氏理论跨进了一大步。 20 不仅在磁场局限范围内有感应电场， 在局 限范围外也有。 30 从已知的磁场变化 dB/dt 求 感应电场Ei , 数学上比较困难。 40 感应电场与静电场的对比： 注意: 静电场 感应电场 *对场中的电荷有力的作用 *由静止的电荷激发 *使导体产生静电感应 *平衡时内部场强为零，导体 是等势体不能形成持续电流。 导体内产生感应电动势、 感应电流。 相同 由变化的磁场激发 使导体产生电磁感应 *服从 高斯定理 *电力线不闭合、有源场。 电力线闭合、无源场。 *场强环路定理 *保守场 、 可引入电势概念 非保守场、不能引入电势 无旋场 有旋场 例4. 长直螺线管内的一个半径为 R 的圆柱形空间内 存在如图所示轴对称的匀强磁场 B ，当 B 正以 dB/d t 的变化率增加时: （1）求感应电场的分布。 （2）计算将单位正电荷沿 1/4 圆周和 3/4 圆周 由 a 到 b 时感应电场力所作的功。 解（1） 感应电场是非保守场， 不能引入电势的概念。 例5. 在例3的场中 h 处，放入一根长为 L 的 导体棒 a b，求棒上的感生电动势。 解法一： 问: 何以有电势问题？ 方向 哪点电势高 ？ b 点。 a ?b