电磁感应电磁场.pptxVIP

1第12章电磁感应电磁场?§12.1电磁感应的基本定律?§12.2动生电动势?§12.3感生电动势和感生电场?§12.4自感应互感应?§12.5磁场的能量?§12.6位移电流和全电流定律?§12.7麦克斯韦方程组?§12.8电磁波?§12.9电磁场的物质性

2电磁感应定律的发现，进一步揭示了电与磁之间的相互联系及转化规律.麦克斯韦提出了“感生电场”和“位移电流”两个假说，从而建立了完整的电磁场理论体系——麦克斯韦方程组本章主要研究电场和磁场相互激发的规律

3§12.1电磁感应的基本定律一、电磁感应现象1820年,奥斯特发现:电流磁效应电流产生磁场对称性→磁的电效应？?1831年,法拉第经过了十年不懈的探索，发现电磁感应现象产生

4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.法拉第MichaelFaraday17911867~

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61.产生感应电流五种情况：变化着的电流；01线圈中变化着的磁场；02运动中的恒定电流；03运动着的磁铁；04在磁场中运动着的导体.05感应电流与原电流本身无关，06而是与原电流的变化有关。07——这种现象称为电磁感应08原因：线圈中磁通量发生改变09→导致产生感应电动势！10

72.楞次定律1833年，楞次总结出：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或补偿引起感应电流的磁通量的变化.磁通量变化产生感应电流阻碍导线运动产生感应电流阻碍楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现。机械能焦耳热

8楞次定律楞次定律感应电流产生的磁通量总是反抗回路中原磁通量的变化.导体环BNSi感应电流i产生的磁通反抗回路原磁通的增大.v使回路原磁通增大常识:

9续3楞次定律感应电流产生的磁通量总是反抗回路中原磁通量的变化.BNSBNSBNSi感应电流i产生的磁通反抗回路原磁通的变小.常识:导体环v使回路原磁通变小

10法拉第电磁感应定律常识:楞次定律感应电流产生的磁通量总是反抗回路中原磁通量的变化.常规:1.用右手螺旋法则任意假设回路的绕向和法向.n否则为负.并以此推断磁通变化的正负.dF3.感应电流与已设回路同绕向时为正,否则为负.iBF2.与顺向(即一致或夹角小于90)时,磁通为正,n按此常规,楞次定律所反映的规律为:与的正负恒相反.idF法拉第电磁感应定律不论什么原因使通过回路的磁通量发生变化,回路中均有感应电动势产生,其大小与通过该回路的磁通量随时间的变化率成正比.dtFd数学表达式：idtFd感应电动势负号是楞次定律的数学表达。（即感应电动势Fd的正负总是与磁通量变化率的正负相反.dti这是因为感应电流与的正负恒相反,而又与同向的缘故).iFdii电磁感应的基本定律

11感应电动势的方向与规定的正绕向相反若磁通量增加与规定的正绕向相同若磁通量减少?m

12式中若N匝线圈串联：——磁通链

13感应电流如果闭合回路为纯电阻R回路时，则感应电流的方向与感应电动势的方向总是一致的。t1～t2时间内通过导线上任一截面的电量

14测Q可以得到??m这就是磁通计的原理。01设回路有N匝线圈02当线圈中磁场由0→B时,不考虑Q的正负,则03

15思考两种情况线圈中都将会有感应电流.为什么?其流向如何?关键是如何计算某时刻t线圈的磁通量和此瞬间的磁通量变化率?两种情况都可用来求线圈的感应电动势吗?iFdtd只要导体回路的磁通量发生变化就会产生感应电流.ab求解方法如下:思考a()I1lBv恒定2lt0单匝线圈x0()tBt()It0.01静止1l2lb)(单匝线圈x0当然可以.但需要有一点微积分知识.

16例:一无限长直导线载有交变电流i＝i0sin?t，旁边有一个和它共面的矩形线圈abcd，如图所示.求线圈中的感应电动势.xdxdabchl2l1i讨论：当0?t?/2时，cos?t0，?i0，逆时针方向；当0?t?时，cos?t0，?i0，顺时针方向.?i的方向还可由楞次定律直接判断.解:取矩形线圈沿顺时针abcda方向为回路正绕向，则

17例2微分公式dlnuuud2l