大學(xué)物理電磁感應(yīng)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-13 17:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 m 的金屬棒與導(dǎo)線垂直共面。當(dāng)棒以速度 v = 2 m/s 平行與長直導(dǎo)線勻速運(yùn)動時，求棒產(chǎn)生的動生電動勢。 (a=)例例解解第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律感生電動勢感生電動勢前述由于導(dǎo)體的切割磁力線運(yùn)動可以產(chǎn)生動生電動勢。同樣由于 磁場變化 也可以使某回路中的磁通量發(fā)生變化，而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這樣的感應(yīng)電動勢叫 感生電動勢 (induced emf)。 即公式：中的 ? 的變化是由 磁場 變化 引起的。先看下述例題。例 由導(dǎo)線繞成的空心螺繞環(huán)，單位長度上的匝數(shù)為 n=5000/m，截面積 S=2?103m2，導(dǎo)線和電源以及可變電阻串聯(lián)成閉合電路。環(huán)上套有一個線圈 A，共有 N=5匝，其電阻 R’=2Ω?，F(xiàn)使螺繞環(huán)的電流 I1每秒降低 20A。 求 (1) 線圈 A中的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。 (2) 2秒時間內(nèi)通過線圈 A的電量。例例第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律SnA （ 1）螺繞環(huán)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度會隨著電流的變化而改變，因此通過線圈 A的磁通量 ? 也發(fā)生 變化 。因此 A中的感應(yīng)電動勢大小為：A中的感應(yīng)電流為：（ 2） 2秒內(nèi)通過 A的電量為：解解第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律N S如圖，線圈中有感應(yīng)電動勢是因為磁通量或磁場的變化：感生電動勢等于 感生電場 —— 非靜電場 對回路的積分：，因此，對感應(yīng)電場有：感生電場的 環(huán)流不等于零 ， 表明感生電場為 渦旋場 ，是 有旋電場。 式中負(fù)號表示感生電場與磁場增量的方向成反右手螺旋關(guān)系。二、有旋電場二、有旋電場第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律 感生電場不是洛侖茲力，不是靜電力。它的力線是閉合的、呈渦旋形的，是一種新型的電場，用 E(2) 表示。1861年，麥克斯韋就提出了感生電場的假設(shè)。 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。感應(yīng)電場與靜電場的區(qū)別：感應(yīng)電場與靜電場的區(qū)別：（ 1）靜電場由靜止電荷產(chǎn)生，而感應(yīng)電場由變化的磁場激發(fā)。（ 2）靜電場是保守場，環(huán)流為零，其電場線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷。而感應(yīng)電場為非保守場，環(huán)流不等于零，其電場線為閉合曲線。第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律當(dāng)大塊導(dǎo)體放在變化的磁場中或?qū)Υ艌鲎飨鄬\(yùn)動時，在導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在導(dǎo)體內(nèi)自成閉合回路，故稱為 渦電流 。導(dǎo)體導(dǎo)體I↑渦電流熱效應(yīng)： 由于大塊導(dǎo)體電阻小，電流大，容易產(chǎn)生大量的焦耳熱。利用它可實現(xiàn)感應(yīng)加熱。接大功率高頻電源接高頻交流電源抽氣電極玻璃殼高頻爐 高頻加熱三、渦電流三、渦電流 (eddy current)第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律I I～ ～變壓器鐵芯中的渦流渦電流機(jī)械效應(yīng) 感應(yīng)電流會反抗引起感應(yīng)電流的原因，產(chǎn)生機(jī)械效應(yīng)，可用作 電磁阻尼 。 機(jī)械效應(yīng)第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律電子感應(yīng)加速器是利用感應(yīng)電場來加速電子的一種設(shè)備。電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器線圈鐵芯電子束電子感應(yīng)加速器全貌 電子感應(yīng)加速器的一部分第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律例 均勻磁場分布在半徑為 R 的圓柱形空間區(qū)域內(nèi)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率 dB/dt為大于零的恒量。問在任意半徑 r 處感生電場的大小以及棒 AB上的感生電動勢。? ?? ? ? ? A B? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 圓柱形區(qū)域內(nèi)磁場變化，那么空間只要保含該區(qū)域的回路，就有感生電場產(chǎn)生，并且感生電場的方向在同心圓的圓周切線上。在 rR時在 rR時 : 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? ?? ? ? ? A B? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?OR求金屬棒上的感應(yīng)電動勢：連半徑 OA、 OB，注意到感生電場沿圓周方向，與半徑垂直，則感生電場對?ABO回路的積分，在 OA、 OB上為零。即：方向： A→ B ，即 B為正極。 本題也可以用疊加法求解。如果金屬棒置于圓柱形磁場區(qū)域之外，同樣也可以產(chǎn)生感生電動勢。 第一節(jié)第一節(jié) 電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律第二節(jié)第二節(jié) 自感自感 由于回路中電流改變時，通過自身回路中的磁通量發(fā)生變化而 在自身回路中激起感應(yīng)電動勢 的現(xiàn)象。自感（自感（ selfinduction
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