電磁感應(yīng)ppt課件(完整版)
【正文】 1. 電場的高斯定理 ? ?S SD ?? d ?? ???? SS SDSD ???? dd )2()1( 00 ?? ?內(nèi)S iq? ???S S iqSD 內(nèi) 0d ??靜電場是有源場、感應(yīng)電場是渦旋場 3. 磁場的高斯定理 ? ?S SB ?? d 00?? ?? ???? SS SBSB ???? dd )2()1(0d? ??S SB ??傳導(dǎo)電流、位移電流產(chǎn)生的磁場都是無源場。 克服自感電動(dòng)勢作功所轉(zhuǎn)換的能量就是線圈中電流激發(fā)的磁場能量 ?自感磁能定量計(jì)算 IRL ?? ??全電路歐姆定律 自感電動(dòng)勢 tILL dd???IRtIL ?? dd? tRIILItI ddd 2???tId? 為電源作的功 tRI d2 為電阻消耗的焦耳熱 為自感電動(dòng)勢反抗電流所作的功 ILId20m 21d LIILIW I ?? ?自感線圈中電流為 I 時(shí) ,儲(chǔ)藏在自感線圈中的 磁場能量 2m 21 LIW ?與電容儲(chǔ)能比較： 221 CUWe ?自感線圈也是一個(gè)儲(chǔ)能元件，自感系數(shù)反映線圈儲(chǔ)能的本領(lǐng)。 自感與互感 主要內(nèi)容： 1. 自感現(xiàn)象 4. 互感系數(shù)、互感電動(dòng)勢 2. 自感系數(shù)、自感電動(dòng)勢 3. 互感現(xiàn)象 自感 IR線圈電流變化 穿過自身磁通變化 在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 自感現(xiàn)象 根據(jù)畢 — 薩定律 :穿過線圈自身總的磁通量與電流 I 成正比，即 LIΨ ?自感系數(shù) ( L 是線圈的自感系數(shù) ) tLIL d)d(???tLItILdddd ???自感電動(dòng)勢 自感系數(shù)的另一種表達(dá)式 tILLdd???(2) L與系統(tǒng)的特性有關(guān)，若回路周圍無鐵磁質(zhì) , 與 I 無關(guān)。 G??SA B? 磁鐵與線圈有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生電流 ? 一線圈電流變化，在附近其它線圈中產(chǎn)生電流 ? 結(jié)論 當(dāng)穿過一閉合導(dǎo)體回路所圍面積內(nèi)的磁通量發(fā)生變化時(shí)，無論這種變化是何種原因引起的 ,該回路中就會(huì)產(chǎn)生電流 —— 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 變化 ? 感應(yīng) 電流 (感應(yīng)電動(dòng)勢 ) 法拉第電磁感應(yīng)定律 法拉第電磁感應(yīng)定律 導(dǎo)體回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與穿過導(dǎo)體回路的磁通量的變化率成正比 . 負(fù)號(hào)確定回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的方向 tΦdd m???楞次定律 :閉合回路中，感應(yīng)電流的方向總是使得它自身所產(chǎn)生的磁通量反抗引起感應(yīng)電流的磁通量變化 md 0dt? ?mΦ0??N S ????mΦN S ????ne? ne?0m ?Φ 0dd m ?tΦ 0??0m ?Φ(1) 若回路是 N 匝密繞線圈 tΦN dd m??? tN Φd )d( m?? tΨdd??? 討論 B? B?(2) 若閉合回路中電阻為 R tRΦRI i dd m??? ?tqidd?感應(yīng)電荷 ?? 21dtt ii tIq ? ?? 21 md1ΦΦ ΦR ? ? RΦΦ /2m1m ??按此原理設(shè)計(jì)的測量磁通的裝置稱為磁通計(jì)。 在無限長直載流導(dǎo)線的磁場中，有一運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體線框，導(dǎo)體線框與載流導(dǎo)線共面 I ??abxdx解 xbxISBΦ dπ2dd 0m ???通過面積元的磁通量 xbxIΦΦ all dπ2d 0mm ?? ??? ??????? ?? l alIb lnπ20?tΦdd m???l?????? ????? dtdllaallIb )(π2 20?)(π20allIa b????（選順時(shí)針方向?yàn)檎? 例 求 線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢 兩個(gè)同心圓環(huán)，已知 r1r2, 大圓環(huán)中通有電流 I ,當(dāng)小圓環(huán)繞直徑以 ? 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 2r1rI?解 202rIB ??大圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的磁場 通過小線圈的磁通量 SBΦ ?? ??m ?? c o sπ2 2120 rrI? trrI ?? c o sπ22120?trrItΦ m ???? s in2πdd2210???例 感應(yīng)電動(dòng)勢 求 小圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢 167。 (1)自 感具有使回路電流保持不變的性質(zhì) —— 電磁慣性。 ? 討論 磁場能量密度 lR S以無限長直螺線管為例 nIB ??VnlSnL 22 ?? ??BHVW mm 21???磁場能量密度 B H VVBnBVnLIW m 21212121222222 ???????(適用于均勻與非均勻磁場 ) VBHVwW VV mm d21d ?? ??在有限區(qū)域內(nèi) BHBw 2122m ?? ? EDEw re 2121 20 ?? ??在有限區(qū)域內(nèi) VBHVwW VV d21dmm ?? ?? VEDVwW VV ee d21d ?? ??磁場能量公式與電場能量公式具有完全對(duì)稱的形式。 2. 電場的環(huán)路定理 ? ?L lE ?? d 0? ? ???? S StB ??dStBtΦlE SL ????dddd m ???????? ??—— 法拉第電磁感應(yīng)定律 ?? ???? LL lE
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