《大學(xué)物理電磁感應(yīng)》ppt課件-文庫(kù)吧
2025-01-02 17:13 本頁面
【正文】 字和生死年月。第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律 1821年法拉第讀到了奧斯特關(guān)于電流磁效應(yīng)的論文 《 關(guān)于磁針上的電碰撞的實(shí)驗(yàn) 》 。該文給了他很大的啟發(fā)，使他開始研究電磁現(xiàn)象。經(jīng)過十年的實(shí)驗(yàn)研究（中間曾因研究合金和光學(xué)玻璃等而中斷過），在 1831年，他終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1833年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電解定律， 1837年發(fā)現(xiàn)了電解質(zhì)對(duì)電容的影響，引入了電容率概念。 1845年發(fā)現(xiàn)了磁光效應(yīng)，后又發(fā)現(xiàn)物質(zhì)可分為順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)等。由于法拉第的工作，導(dǎo)致了電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的發(fā)展以及電學(xué)技術(shù)的繁榮。法拉第相信自然界力的統(tǒng)一，在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上創(chuàng)建了力線的思想和場(chǎng)的概念，為麥克斯韋電磁場(chǎng)理論奠定了基礎(chǔ)。第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律外電路：正電荷在 靜電場(chǎng)力 的作用下從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)。內(nèi)電路：正電荷在 非靜電力 的作用下從低電勢(shì)向高電勢(shì)運(yùn)動(dòng)。 +電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) (electromotive force)的概念的概念++++ +A B+++++非靜電力：非靜電力：為非靜電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)電源的電動(dòng)勢(shì)： 在電源內(nèi)部將單位正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極的過程中非靜電力所作的功，因此有和電勢(shì)相同的單位。第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律 由于非靜電力只存在于內(nèi)電路上，所以上式可以應(yīng)用到整個(gè)電路回路上： 于是，法拉第電磁感應(yīng)定律可以表示為： 式中左邊是非靜電力對(duì)回路積分，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；右邊是回路中磁通量變化率的負(fù)值。第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律 注意到線圈所在處的磁場(chǎng) 是不均勻的，并且還是交變的，因此須通過在線圈上取平行導(dǎo)線的面積微元來求磁通量。例 一長(zhǎng)直導(dǎo)線通以電流 ，旁邊有一個(gè)共面的矩形線圈 a b c d 。求：線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。odcbarxix dx例例解解第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律 右圖中感應(yīng)電流的形成是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)導(dǎo)體內(nèi)的電子受到洛侖茲力作用： 這就是非靜電力的來源。因此非靜電場(chǎng)為：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) (motional emf) + + + + + + + ++ + + + + + + ++ + + + + + + ++ + + + + + + ++ + + + + + + + 這個(gè)非靜電場(chǎng)在運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體上形成了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。一般情況下，磁場(chǎng)可以是不均勻的，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線各部分速度也可以不同，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)可以表達(dá)為： 這種由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 。第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?b av例 一矩形導(dǎo)體線框，寬為 l ，與運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒構(gòu)成閉合回路。如果導(dǎo)體棒以速度 v 在磁場(chǎng)中作勻速直線運(yùn)動(dòng)，求回路內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)方向 a?b， b為正極。這是求動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 的問題?；蛲ㄟ^求磁通量的變化率求解：電動(dòng)勢(shì)方向可以用楞次定律判斷，結(jié)論一樣 。例例解解第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律例 一根長(zhǎng)為 L 的銅棒，在均勻磁場(chǎng) B 中以角速度 ? 在與磁場(chǎng)方向垂直的平面內(nèi)作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求棒兩端之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)方向： A ? o， o正極。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??oAldl求動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：也可通過求磁通量的變化率求解：θ S例例解解第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律IavA B例 一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通電流 I = 10 A ，有一長(zhǎng)為 l=
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