第十二章 电磁感应.pptVIP

是有旋场不能引入电势概念感生电场（有旋电场）由静止电荷产生由变化磁场产生线是“有头有尾”的，是一组闭合曲线静电场（库仑场）是保守场（无旋场）可以引入电势概念起于正电荷而终于负电荷线是“无头无尾”的第30页，共57页，星期日，2025年，2月5日动生电动势感生电动势特点磁场不变，闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量的变化闭合回路的任何部分都不动，空间磁场发生变化导致回路中磁通量变化原因由于B的变化引起回路中?变化非静电力即洛仑兹力，由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势变化磁场在它周围空间激发感生电场，非静电力即感生电场力，由感生电场力对电荷作用而产生电动势结论其方向由的积分方向决定沿的来源非静电力由于S、的变化引起回路中?变化其方向由的积分方向决定沿第31页，共57页，星期日，2025年，2月5日互感电动势互感在电流回路中所产生的磁通量在电流回路中所产生的磁通量互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围的磁介质有关（无铁磁质时为常量）.注意1）互感系数（理论可证明）12-3互感第32页，共57页，星期日，2025年，2月5日互感系数问：下列几种情况互感是否变化？1）线框平行直导线移动；2）线框垂直于直导线移动；3）线框绕OC轴转动；4）直导线中电流变化.OC2）互感电动势第33页，共57页，星期日，2025年，2月5日例1两同轴长直密绕螺线管的互感有两个长度均为l,半径分别为r1和r2（r1r2）,匝数分别为N1和N2的同轴长直密绕螺线管.求它们的互感.解先设某一线圈中通以电流I求出另一线圈的磁通量设半径为的线圈中通有电流,则第34页，共57页，星期日，2025年，2月5日代入计算得则则穿过半径为的线圈的磁通匝数为第35页，共57页，星期日，2025年，2月5日解设长直导线通电流例2在磁导率为的均匀无限大的磁介质中,一无限长直导线与一宽长分别为和的矩形线圈共面,直导线与矩形线圈的一侧平行,且相距为.求二者的互感系数.第36页，共57页，星期日，2025年，2月5日若导线如左图放置,根据对称性可知得第37页，共57页，星期日，2025年，2月5日一自感电动势自感穿过闭合电流回路的磁通量1）自感系数若线圈有N匝，自感磁通匝数无铁磁质时,自感仅与线圈形状、磁介质及N有关.注意12-4自感第38页，共57页，星期日，2025年，2月5日当时，2）自感电动势自感单位：1亨利（H）=1韦伯/安培（1Wb/A）第39页，共57页，星期日，2025年，2月5日3）自感的计算方法例1如图的长直密绕螺线管,已知,求其自感.（忽略边缘效应）解先设电流I根据安培环路定理求得HB.第40页，共57页，星期日，2025年，2月5日电流磁场产生电磁感应感应电流1831年法拉第闭合回路变化实验产生12-1电磁感应定律第1页，共57页，星期日，2025年，2月5日一.电磁感应现象第2页，共57页，星期日，2025年，2月5日变化变化变化变化时回路中产生结论第3页，共57页，星期日，2025年，2月5日二电磁感应定律当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值.第4页，共57页，星期日，2025年，2月5日1）闭合回路由N匝密绕线圈组成磁通匝数（磁链）2）若闭合回路的电阻为R，感应电流为时间内，流过回路的电荷感应电流与回路中磁通量随时间的变化率有关,变化率越大,感应电流越强;但感应电荷只与回路中磁通量的变化量有关