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河北职业技术师范学院教案编号理论2003——2004学年度第一学期系（部）数理系教研室物理教研室任课教师高忠明课程名称大学物理学授课章节：第七章楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的具体表现 二 法拉第电磁感应定律：1.约定：有一个闭合回路l ，任选一个方向作为回路绕行的正方向。
回路所围曲面S 的法向n取回路正方向的右手螺旋方向，通过回路所围的任何一个曲面上的磁通量Φ都相等，与曲面的选取无关，简称为回路中的磁通量。
2.定律表述：当回路l 中的磁通量Φ变化时，在回路上产生的感应电动势为dtd Φε-= 法拉第电磁感应定律中的负号，代表着对感应电动势方向的判定，是楞次定律的数学表示。
对于线圈，全磁通i ΦΦ∑=例1图例1 如图12-7所示，一长直电流I 旁距离r 处有一与电流共面的圆线圈，线圈的半径为R 且R<< r 。
就下列两种情况求线圈中的感应电动势。
(1) 若电流以速率dtdI增加； (2) 若线圈以速率v 向右平移。
解 穿过线圈的磁通量为rIR R r I BS 222020μππμΦ=⋅== (1) 按法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电动势大小为dt dIr R rIR dt d dt d ⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==222020μμΦε 由楞次定律可知，感应电动势为逆时针方向。
(2) 按法拉第电磁感应定律dt dr r IR r dt d IR r IR dt d dt d 22020201211212⋅=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==μμμΦε 由于v dt dr =，故 2202r vIR με=由楞次定律可知，感应电动势为顺时针方向。
lN xyzBe nω 所示，一回路l 由N 匝面积为的法向矢量n 均已标明在图中。
线圈绕0=θ。
若有均匀磁场沿xlF kq方向向上，洛伦兹力场(非静电场)场强EE方向向上，这是一个匀场。
导线成为一个电源，电动势⎰=εEvBbaOBdr rv例4图所示，有一长度为的直导线，在均匀转动，转轴与磁场方向绕与磁场垂直的轴ab 旋转，lrE R例绕磁场变化率tB∂∂左旋 R 的长直螺旋管中有一圆柱域均匀磁场 bBarω2R dt dBr 2E ππ⋅-=⋅- 得到 dtdBr 2R E 2=外方向仍为绕dtd B左旋方向。
电场与磁场的相互转换在物理学中，电场和磁场是两个基本的概念。
它们是我们理解电磁现象的基础，也是现代科技的重要组成部分。
电场和磁场之间存在着一种神秘的相互转换关系，这种关系深深地吸引着科学家们的探索。
首先，我们来看一下电场和磁场的定义。
电场是由电荷产生的力场，它可以影响周围的电荷和导体。
磁场则是由电流或者磁体产生的力场，它可以影响周围的磁体和导体。
电场和磁场都是无形的，但它们的存在可以通过它们对物体的作用来观察和测量。
电场和磁场之间的相互转换可以通过麦克斯韦方程组来描述。
麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程组，它由四个方程组成，分别是高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和高斯安培定律。
这些方程描述了电场和磁场的生成、传播和相互作用。
在麦克斯韦方程组中，法拉第电磁感应定律是电场和磁场相互转换的基础。
它表明，当一个磁场穿过一个闭合回路时，会在回路中产生一个电场。
这个现象被称为电磁感应。
电磁感应是电磁场相互作用的重要表现形式，它是电磁感应器、变压器等电磁设备的基础原理。
除了电磁感应，电场和磁场还可以通过电流相互转换。
根据安培环路定律，电流在导体中会产生磁场。
这个磁场的强度和方向与电流的大小和方向有关。
这种现象被称为安培环路定律。
安培环路定律是电磁铁、电磁继电器等电磁设备的基础原理。
电场和磁场的相互转换不仅存在于物质中，也存在于真空中。
根据麦克斯韦方程组，电场和磁场可以相互生成和传播，它们可以在空间中形成电磁波。
电磁波是一种特殊的波动形式，它由电场和磁场的振荡相互耦合而成。
电磁波在真空中传播的速度是光速，它是自然界中最快的速度。
电场和磁场的相互转换不仅在自然界中普遍存在，也在人类的科技应用中发挥着重要作用。
电磁感应和安培环路定律是电磁设备的基本原理，它们被广泛应用于发电、输电、通信等领域。
电磁波的发现和应用则引发了无线通信、雷达、卫星导航等革命性的科技进步。
总结起来，电场和磁场是物理学中的两个基本概念，它们之间存在着神秘的相互转换关系。
