【文章內(nèi)容簡介】 R?? ? ?（ 3） iF BI l B lR???? ?10 .5 0 .5 1 .2 50 .2 N? ? ? ?電磁感應(yīng) 2022/2/10 書 P349 82： 如圖所示，銅棒 AB長為 L，處在方向垂直紙面向內(nèi) 的勻強(qiáng)磁場 中，沿逆時針方向繞 O軸作勻速轉(zhuǎn)動，角速度為 w，求 AB兩點(diǎn)的電勢差。 B?解： 在導(dǎo)線 OB上距 O點(diǎn)為 l處取 線元 ,dl?? ?? ?02012LaiO BLav B d llBd l B L a?????? ? ?? ? ???l?dv?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? L a O A B B?v方向： BO?同理： ? ?02012aiO Aav B d llBd l B a???? ? ?????方向： AO?? ?1 22i iO B iO ABL L a? ? ??? ? ???方向： BA?B A 此題目同輔 P159 11。 電磁感應(yīng) 2022/2/10 根據(jù)動生電動勢公式得： 方向： O至 A。 輔 P159 10： 如圖，金屬棒以 w角速度繞 O點(diǎn)勻角速轉(zhuǎn)動，求金屬棒在位置①和②處的動生電動勢。 解 ：（ 1） 在 OA上任取線元 dl02 IB a????方 向? ?020122biO Abov B d lIlB d l ba?????? ? ?????（ 2）建立如圖所示的坐標(biāo)軸 根據(jù)動生電動勢公式得： 02 IB x????方 向I a c d b O ① ② w A B dldl x dl在 OB上距坐標(biāo)原點(diǎn) l處取線元 方向： O至 B。 ? ?? ?? ?0022ln2ln22liO Bl a boaaboaaboaoov B d lIv Bdl l a dllI ladllIl a lI I a abba??????????? ? ? ??????? ? ?? ? ? ? ????????????電磁感應(yīng) 2022/2/10 一、感生電動勢 167。 83 感生電動勢 感生電場 1. 導(dǎo)體回路不動，由于磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫 感生電動勢 ： 由法拉第電磁感應(yīng)定律： ti dd?? ?? ?? ???S SBt ddd ? StBS ??d????? ??2. 產(chǎn)生感生電動勢的非靜電力？ 問題 ： 非靜電力是不是洛侖茲力？ 分析： 導(dǎo)線不運(yùn)動 ,0?v0 ??? Bqf ??? v——不是洛侖茲力 只可能是一種新型的電場力！ 1861年麥克斯韋假設(shè) : 變化的磁場在周圍空間將激發(fā)電場 ——感生電場（ 渦旋電場 ） 。 感生電流的產(chǎn)生就是這一電場作用于導(dǎo)體中的自由電荷的結(jié)果。 感生電動勢： ? ?? Li lE ?? d感?二、感生電場 (induced electric field) StBlE SL ????dd ?????? ??? 感——電磁場的基本方程之一 磁場變化：磁場源的運(yùn)動 電流的變化 電磁感應(yīng) 2022/2/10 問題 ： 非靜電力是不是洛侖茲力？ 分析： 導(dǎo)線不運(yùn)動 ,0?v0 ??? Bqf ??? v——不是洛侖茲力 只可能是一種新型的電場力！ 1861年麥克斯韋假設(shè) : 變化的磁場在周圍空間將激發(fā)電場 ——感生電場（ 渦旋電場 ） 。 感生電流的產(chǎn)生就是這一電場作用于導(dǎo)體中的自由電荷的結(jié)果。 感生電動勢： ? ?? Li lE ?? d感?二、感生電場 (induced electric field) StBlE SL ????dd ?????? ??? 感——電磁場的基本方程之一 討論： (1) 變化的磁場能夠激發(fā)電場（渦旋場） ：場的存在并不取決于空間有無導(dǎo)體回路，變化的磁場總是在空間激發(fā)電場。 (2) “”的含義： tB???感E?負(fù)右手螺旋＝左手螺旋 (3)感生電場與靜電場的區(qū)別與聯(lián)系： 相同點(diǎn)：對場中電荷都有作用力 不同點(diǎn)： a：產(chǎn)生原因： 靜電場：靜止電荷產(chǎn)生 感生電場：變化磁場激發(fā) 電磁感應(yīng) 2022/2/10 討論： (1) 變化的磁場能夠激發(fā)電場（渦旋場） ：場的存在并不取決于空間有無導(dǎo)體回路，變化的磁場總是在空間激發(fā)電場。 (2) “”的含義： tB???感E?負(fù)右手螺旋＝左手螺旋 (3)感生電場與靜電場的區(qū)別與聯(lián)系： 相同點(diǎn)：對場中電荷都有作用力 不同點(diǎn)： a：產(chǎn)生原因： 靜電場：靜止電荷產(chǎn)生 感生電場：變化磁場激發(fā) 0d ???S SE ??感StBlE SL ????dd ?????? ??? 感b：性質(zhì)不同 感生電場： 無源、非保守 (渦旋 )場 靜電場： 有源無旋場 01diS E S q??? ?? 靜d0L El??? 靜(4) 感生電場中電荷受作用力： 感感 EqF?? ?三、感生電動勢的計(jì)算 1. 定義求解：此法不要求 ? ?? Li lE ?? d感?導(dǎo)體不閉合 ? ?? Li lE ?? d感?導(dǎo)體閉合 電磁感應(yīng) 2022/2/10 該方法只能用于 E感 為已知或可求 解的情況。 2. 法拉第電磁感應(yīng)定律求解： ?? ?????? Si SBtt ?? ddddd?三、感生電動勢的計(jì)算 1. 定義求解：此法不要求 ? ?? Li lE ?? d感?導(dǎo)體不閉合 ? ?? Li lE ?? d感?導(dǎo)體閉合 若導(dǎo)體不閉合，需作輔助線。 例題：書 P349 8－ 5 電磁感應(yīng) 2022/2/10 書 P349 85：在兩平行導(dǎo)線所在的平面內(nèi)，有一矩形導(dǎo)線框如圖所示。如導(dǎo)線中電流 I隨時間變化，試求線圈中的感生電動勢。 I I a b l w 解：穿過矩形線圈的磁通量為 12m m m? ? ? ? ?001 ln22am aI I l aldxxa? ?? ???? ?? ? ??x 1 2 x 002 ln22bm bI I l bldxxb? ?? ???? ?? ? ??線圈中的感生電動勢為： 0 l n l n2middtl b a d Ib a d t?? ????????????????0 l n l n2mIl abab? ???????? ? ? ?????電磁感應(yīng) 2022/2/10 四、電子感應(yīng)加速器 原理： 在電磁鐵的兩極之間安置一個環(huán)形真空室 ，當(dāng)用交變電流勵磁電磁鐵時 ， 在環(huán)形室內(nèi)除了有磁場外 ，還會感生出很強(qiáng)的 、同心環(huán)狀的渦旋電場 。 用電子槍將電子注入環(huán)形室 ， 電子在洛倫茲力的作用下 ， 沿圓形軌道運(yùn)動 ， 在渦旋電場的作用下被加速 。 實(shí)驗(yàn)?zāi)M 電子感應(yīng)加速器 (induction electron accelerator)是利用渦旋電場加速電子以獲得高能粒子的一種裝置 。 電磁感應(yīng) 2022/2/10 五、渦電流 (eddy current) 當(dāng)大塊導(dǎo)體放在變化的磁場中，在導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于這種電流在導(dǎo)體內(nèi)自成閉合回路，故稱為渦電流。 Ex：渦電流的熱效應(yīng) (heat effect) 電磁灶 電磁感應(yīng) 2022/2/10 167。 84 自 感和互感 一、自感 1. 自感現(xiàn)象： 作為法拉第電磁感應(yīng)的特例，這節(jié)將討論電磁感應(yīng)現(xiàn)象的自感和互感。在實(shí)際問題中，磁場的變化往往是由于電流的變化引起的，所以找出感應(yīng)電動勢與電流變化的直接關(guān)系具有非常重要的實(shí)際意義。 由于回路中電流變化，引起穿過回路包圍面積的全磁通變化，從而在回路自身中產(chǎn)生感生電動勢的現(xiàn)象叫 自感現(xiàn)象 (selfinductance)。 自感電動勢 L?開關(guān)閉合時， A燈比 B燈亮的慢。 開關(guān)斷開時， A燈比 B燈滅的慢。 結(jié)論 ：電路中電流變化時，線圈中有明顯的自感現(xiàn)象發(fā)生。 2. 自感系數(shù) ,IB ?? BΨ ?又 IΨ ??(1) 定義： IΨ L?IΨL?自感系數(shù) : 單位： 亨利 (H) 361 1 0 1 0H m H