電磁感應(yīng)原理ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 05:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 磁場(chǎng)使靜止的線圈中產(chǎn)生 感生電動(dòng)勢(shì) 這說(shuō)明，把感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分為 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 和 感生電動(dòng)勢(shì) 兩種，這在一定程度上只 有相對(duì)意義 ， 坐標(biāo)的變換可以 在一些特殊情形里 消除 動(dòng)生和感生電動(dòng)勢(shì)。 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 的 非靜電力場(chǎng) 來(lái)源 洛倫茲力 在磁場(chǎng)變化產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的情況下，非靜電力又是什么 已知的電荷受力 ： ① 靜電場(chǎng)施于的 庫(kù)侖力 ② 磁場(chǎng)施于運(yùn)動(dòng)電荷的 洛倫茲力 空間只要有變化的磁場(chǎng)，其間就會(huì)激發(fā)感生電場(chǎng)，在該電場(chǎng)中如果有導(dǎo)體回路，感生電場(chǎng)動(dòng)就會(huì)促使導(dǎo)體中的自由電荷作定向運(yùn)動(dòng)而形成感應(yīng)電流，亦即：在有變化磁場(chǎng)的空間里，到處充滿著感生電場(chǎng)。 麥克斯韋提出 :無(wú)論有無(wú)導(dǎo)體或?qū)w回路，變化的磁場(chǎng)都將在其周圍空間產(chǎn)生具有 閉合電場(chǎng)線 的電場(chǎng)，并稱此為 感生電場(chǎng) 或有旋電場(chǎng)，記為： Eg或 E感 法拉第電磁感應(yīng)定律 ? ?? Li lE ?? dg??感生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 tdd m???因?yàn)榛芈饭潭ú粍?dòng)，磁通量的變化僅來(lái)自磁場(chǎng)的變化 dtBdSdtdd mg???????????? ?LilE?在變化的磁場(chǎng)中，有旋電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì) 任意閉合路徑 L的線積分 等于這一閉合路徑所 包圍面積 上磁通量的變化率的負(fù)值。 （ 1） 至此，我們知道，從起源上來(lái)區(qū)分有兩種形式的電場(chǎng)： ① 由電荷激發(fā)的 靜電場(chǎng) ② 由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的 感生電場(chǎng) 共同點(diǎn) 不同點(diǎn) 靜E?感E?靜EqF?? ?感EqF?? ?q 靜E?? ?? 感EdtBd ?? ? ????? ??內(nèi)靜sisqSdE01???0???lldE ?? 靜?? ??sSdE 0?? 感dtBdSdtdldE ml???????????? 感（有源場(chǎng)） （無(wú)源場(chǎng)） （保守場(chǎng)） （非保守場(chǎng)） 激發(fā)的 源不同 場(chǎng)的性質(zhì)不同 討論 B tB???Eg B tB???Eg tBdd?gE? 符合 左螺旋 法則 與 dtBdS?????????? ?LdE 感感?（ 2） 與 類比 ? ???liIldB 0??? 積分回路方向與電流方向呈右螺旋關(guān)系 ★ 《 大學(xué)物理 》 上一般所說(shuō)的是在圓柱域內(nèi)有變化的磁場(chǎng) nIB ??通以恒定電流時(shí)： 電流變化時(shí)： 0?dtdBR設(shè)一個(gè)半徑為 R 的長(zhǎng)直載流螺線管， 內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度為 B? ，若 tB?? /? 為大于零 r r的恒量。求管內(nèi)外的感應(yīng)電場(chǎng)。 Rr ?? ?? L gi lE ?? d? ?? lg lE drE g π2?2π rtB????2π rtB???tBrEg ???2Rr ?? ?? l gi lE ?? d? rE g π2?c o s ππ 2RtB????tBrREg ???22O?cos 軸對(duì)稱分布的變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng) 例 一被限制在半徑為 R 的無(wú)限長(zhǎng)圓柱內(nèi)的均勻磁場(chǎng) B ， B 均勻增加， B 的方向如圖所示。 RO NMC D求 導(dǎo)體棒 MN、 CD的感生電動(dòng)勢(shì) )(dd2RrtBrEg ??解 方法一 (用感生電場(chǎng)計(jì)算 ): ? ?? NM gMN lE ?? d?l?dgE?0? ?? ?? DC gCD lE ?? d? ?? DC g lE dc o s??? Lo lrhtBr ddd2hrtBhLdd2?方法二 (用法拉第電磁感應(yīng)定律 ): (補(bǔ)逆時(shí)針回路 OCDO) tΦi dd???t/B L hd)2d(?CDDOCDOC ???? ????B?tBhLdd2?由于變化磁場(chǎng)激起感生電場(chǎng)，則在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。 交變電流 高頻感應(yīng)加熱原理 這些感應(yīng)電流的流線呈閉合的渦旋狀，故稱 渦電流 (渦流 ) 交變電流 減小電流截面，減少渦流損耗 整塊 鐵心 彼此絕緣的薄片 電磁阻尼 三 . 渦流 ? ? ? 自感現(xiàn)象 由于回路中電流產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化，而在自己回路中激發(fā)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象叫做 自感現(xiàn)象 ， 這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做 自感電動(dòng)勢(shì) 。 167。 3 自感和互感 如果回路的幾何形狀保持不變，而且在它的周圍空間沒有鐵磁性物質(zhì)。 ILN?? 自感： 回路自感的大小等于回路中的電流為單位值時(shí)通過(guò)這回路所圍面積的磁鏈數(shù)。 HmHH ?63 10101 ??)(H單位： 亨利 111 ??? AWbHtILL dd??? 其中 體現(xiàn)回路產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)來(lái)反抗電流改變的能力，稱為回路的 自感系數(shù) ，簡(jiǎn)稱 自感 。它由回路的大小、形狀、匝數(shù)以及周圍磁介質(zhì)的性質(zhì)決定。 L 對(duì)于一個(gè)任意形狀的回路，回路中由于電流變化引起通過(guò)回路本身磁鏈數(shù)的變化而出現(xiàn)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 tNL dd ????tILdd??tIINdddd ??? 自感系數(shù)： 等于回路中的電流變化為單位值時(shí)，在回路本身所圍面積內(nèi)引起磁鏈數(shù)的改變值。 IL Ndd ??dtdILL ???自感系數(shù)的另一種定義： 定義② ① 中 Φ m跟周圍性質(zhì)有關(guān) （ μ ） ， 要密繞 （ 否則漏磁 ） ；定義 ② 是本質(zhì)定義 ， 只有當(dāng)線圈密 ， 周圍沒有鐵一類物質(zhì)時(shí) ， 兩個(gè)定義等效 。 20.② 式任何情況下都可用 ， 多用實(shí)驗(yàn)測(cè)定 L， ① 式計(jì)算方便 。 說(shuō)明： 從自感電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式： IL m??定義① = ε L d d t L I 相類似與ABdtdI VqCL ??? 線圈可視為電感器，成為很重要的電子元件，以后我們要學(xué)到 LC振蕩電路形成電磁波，電磁波的應(yīng)用。 Φ N Ψ = I d l H l . = I L Ψ = 自感的計(jì)算
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