电磁感应电磁场的相对论变换.pptVIP

第1页，共34页，星期日，2025年，2月5日第三章电磁感应电磁场的相对论变换§1电磁感应定律§2动生电动势和感生电动势§3磁矢势与磁场中带电粒子的动量§4电磁场的相对论变换§5互感和自感*第2页，共34页，星期日，2025年，2月5日§1电磁感应定律法拉第（MichaelFaraday,1791-1867），伟大的英国物理学家和化学家.他创造性地提出场的思想，磁场这一名称是法拉第最早引入的.他是电磁理论的创始人之一，于1831年发现电磁感应现象，后又相继发现电解定律，物质的抗磁性和顺磁性，以及光的偏振面在磁场中的旋转.*第3页，共34页，星期日，2025年，2月5日§1电磁感应定律当穿过回路所围曲面的磁通量发生变化，回路上要产生感应电动势。B变,回路形状或方位变,都会产生感应电动势.一、电磁感应现象NSVNSI（t）B*第4页，共34页，星期日，2025年，2月5日§1电磁感应定律二、法拉第定律当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中的电动势等于磁通量随时间的变化率反号。即：多匝导体线圈的感应电动势：感应电流：磁链只有感应电流时流过导线的电荷的电量*第5页，共34页，星期日，2025年，2月5日§1电磁感应定律例：直导线通交流电置于磁导率为?的介质中求：与其共面的N匝矩形回路中的感应电动势解：设当I?0时，电流方向如图已知其中I0和?是大于零的常数设回路L方向如图，建坐标系如图在任意坐标处取一面元*第6页，共34页，星期日，2025年，2月5日§1电磁感应定律xdx*第7页，共34页，星期日，2025年，2月5日§1电磁感应定律三、楞次定律感应电流有确定的方向，它所产生的磁场方向总是在抵消或补偿引起感应电流的磁通量变化的方向上。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的体现。维持滑杆运动必须外加一力，此过程为外力克服安培力做功转化为焦耳热.机械能焦耳热++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++*第8页，共34页，星期日，2025年，2月5日四涡电流和电磁阻尼感应电流不仅能在导电回路内出现，而且当大块导体与磁场有相对运动或处在变化的磁场中时，在这块导体中也会激起感应电流.这种在大块导体内流动的感应电流,叫做涡电流,简称涡流.应用：热效应、电磁阻尼效应.*第9页，共34页，星期日，2025年，2月5日§2动生电动势和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2）导体不动，磁场变化感生电动势电动势+-I闭合电路的总电动势:非静电的电场强度.*第10页，共34页，星期日，2025年，2月5日§2动生电动势和感生电动势一、动生电动势+++++++++++++++++++++++++++++++++++OP设杆长为动生电动势的非静电力场来源洛伦兹力---++平衡时*第11页，共34页，星期日，2025年，2月5日§2动生电动势和感生电动势求动生电动势的一般步骤：（1）规定一积分路线的方向，即方向。（2）任取线元，考察该处方向以及的正负（3）利用计算电动势说明电动势的方向与积分路线方向相同说明电动势的方向与积分路线方向相反*第12页，共34页，星期日，2025年，2月5日§2动生电动势和感生电动势解例1一长为的铜棒在磁感强度为的均匀磁场中,以角速度在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端转动，求铜棒两端的感应电动势.++++++