[理化生]第10章電磁感應(yīng)-wenkub
2022-12-23 00:34:22 本頁面
【正文】 導線 ab放在圓柱形管外，與管截面在同一平面，∟ a0b=?,計算 ab中的感生電動勢并確定其方向。 (2) S是以 l為邊界的任意面積 。 而這種非靜電力能對 靜止電荷 有作用力，因此，應(yīng)該是一種與電場力類似的力。 洛侖茲力究竟作不作功呢？ ??a b u?如圖示 ,載流子 實際運動速度應(yīng)為 u?? ?? f? u????Buef ???? ???? )(?功 率 : )( ufP ??? ??? ? 0?總的洛侖茲力不對電子作功 從分力看： BueBef ????? ????? ?1f?2f?21 ff?? ??20 Bef ??? ??? ?1 非靜電力 ??a b u?f? u????1f?2f?做正功，功率為 uBeuBeP ?? ????? ??? )(1Buef ??? ???2 安培力 做負功，功率為 uBeBueP ?? ?????? ??? )(2021 ??? PPP 洛侖茲力不對電子作功 平衡時 (?＝ 常數(shù) ) 外力大?。? f2 (安 培 力 → euB) 電場力大小 ＝ f1 (非靜電力 → e?B) 21 外力做功 輸入機械能 安培力 (euB)做負功吸收機械能 (e?uB) 非靜電力 (e?B) 做正功輸出電能 (e?uB) 動生電動勢 洛侖茲力不提供能量而只是傳遞能量。 感應(yīng)電動勢方向 約定 : ①選定回路的繞行 (積分 )方向 (正方向 ) ② 回路的繞行 (積分 )方向與回路為邊界的面積法向成 右手螺旋 . 10 ③當計算得 ε0表明 其方向與繞行方向 相同。 其電動勢叫感應(yīng)電動勢。 103 電子感應(yīng)加速器 渦電流 ? 167。1 第 10章 電 磁 感 應(yīng) ? 167。 104 自感與互感 ? 167。 2. 法拉第電磁感應(yīng)定律 導體回路中感應(yīng)電動勢的大小，與穿過導體回路的磁通量的變化率成正比 . ?m dtdK m????① SI制中 K=1 ② 式中的負號反映了 楞次定律 ③若 N匝線圈 串聯(lián)： ，則 )(? ???jmji dtd?mt ??? dd ? ???jmjm磁通鏈 6 如果閉合回路為純電阻 R回路時，則 ?idtdRRImii???? 1?t1 ～ t2 時間內(nèi)通過導線上任一截面的電量 ?? ?? 2121 1 tt itt i dtRdtIQ ?dtdtdR mmm ???? ? ??211)(1 12 mmR ?????? 測 Q 可以得到 ??m這就是 磁通計的原理 。 ε0表明 其方向與繞行方向相反。 22 例：長度為 L的銅棒在磁感應(yīng)強度為 B的均勻磁場中，以角速度 ?繞 O軸沿逆時針方向轉(zhuǎn)動 . (1)求棒中感應(yīng)電動勢的大小和方向； 0 A 解： 方法一 取微元 dl,如圖 ld?? lBi ??? d)(d ??? ??dlBldlBd i ??? ?????? ??? Lii dlBld 0 ???221 LBi ?? ??電動勢的方向 :A→ 0 23 方法二 作輔助線，形成閉合回路 OACO 0 A ? C θ ? ??? Sm SdB ?? ?? SB d SO A C OBS? ?221 LB ??dtdi?? ??dtdBL ?221??221 LB ???符號表示方向沿 AOCA OC、 CA段沒有動生電動勢 24 (2)如果將銅棒換成半徑為 L的金屬圓盤，求盤心與邊緣間的電勢差。 28 1861年， 麥克斯韋假設(shè)： 變化的磁場在其周圍空間會激發(fā)一種渦旋狀的非靜電場，稱為渦旋電場或感生電場，記為 rE?非靜電力 感生電動勢 感生電場力 研究一個矢量場，必須搞清它的 環(huán)量 和 通量。 是面元 tB??? 上磁感應(yīng)強度的變化率 Sd?不是積分線元 上的磁感應(yīng)強度的變化率 ld?30 (3) 負號是楞次定律的數(shù)學表示 sddtBldE sl r ????????? ??與 成 左螺旋 關(guān)系。 解： a b 0 ?r Er ?方法一 ? ?? ba rab ldE ??? ? ?? ba r dlE ?c o sld?l ? ???? ba dltBrR ?c os22h D 設(shè) OD=h，則 ?h tgl ? ?? dhdl 2s e c? ?c os?rh???? ??dhhtBRab ????? ??222/2/2s e cc os235 ????? 2/ 2/22 ?? ?? dtBRab?? tBRab ??? 22?ab沿 ab方向 a b 0 ?r Er ?ld?l h D 方法二 作輔助線，形成閉合回路 oabo,且設(shè)為正方向 ? ??? Sm SdB ?? ? ??oaboSB d S ?221 RB ???dtdi???? ?221 RdtdB??i方向沿 oabo ob、 oa段沒有電動勢 ,故 ??tBRab ???22 方向 a→ b 36 167。 應(yīng)用： 渦電流 (渦流 )的熱效應(yīng) —— 高頻感應(yīng)加熱爐 —— 變壓器鐵芯用 絕緣硅鋼片疊成 40 減小渦流的措施： ?（ t） 絕緣層 硅鋼片 橫截面 割斷了大的渦流 渦電流 (渦流 )的機械效應(yīng) 電磁阻尼（電表，制動器） 電磁驅(qū)動（異步感應(yīng)電動機） 41 167。 A、 B 是兩個相同的燈泡 ,R與 L的電阻值相同。 (1)L反映的是自感線圈自身性質(zhì)的物理量。 ∴ L對交流電流有感抗 ， 但對直流電流暢通 。 ?12 ?21 I1 I2 1. 互感系數(shù) (M) 若無鐵磁質(zhì) 線圈不變形 介質(zhì)不變化 相對位置不變 ? 21 = M21I1 ? 12 = M12I2 M21 = M12 = M M 稱互感系數(shù) 51 12121 IMM???(1)M反映了兩個線圈磁場的相互影響程度。 52 3 . 互感系數(shù)的計算 12121 IMM???tIMM /dd 12121???? 兩個有互感耦合的線圈串聯(lián)后等效一個自感線圈。 R ?L 1 2 i K ? iRdtdiL ??i dtdtdiLi dtA TT L ?? ????????? //00/ ?20/21 LIL i dtAI???? R dtiT?? /02焦耳熱完全是由線圈中儲存的磁場能轉(zhuǎn)化而來 61 二、磁場的能量 與電能一樣，磁能也是存在于整個磁場分布的空間中 VnL 2??V表示螺線管內(nèi)的空間 VInLIW m 222 2121 ???長直螺線管內(nèi) nIB ??nBI???如：長直通電螺線管 VnBnW m 22 )(21 ??? BH
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