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电磁感应定律_1

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1电磁感应定律

1电磁感应定律

例1：长直螺线管绕有N匝线圈，通有电流 dI C（常量> 0 ） ，求感应电动势。 I且 dt L 解： B 0nI
m sB dS BS
d m dB i N N S dt dt 2 dI N 0S dI N0nS dt L dt
§1. 电磁感应定律 / 四、法拉第电磁感应定律应用
§1. 电磁感应定律 / 三、法拉第电磁感应定律
1.法拉第电磁感应定律 根据实验，发现回路中感应电动势： d m i N dt d m i kN 写成等式 dt d m i N 在 SI 制中 k =1 dt 说明：考虑到 i 的方向，“”表示 阻止或补偿的作用。
i
0 IL b vt m ln 2 a vt dm
dt
d 0 LI 0 cos wt b vt ln dt 2 a vt
0 I 0 L b vt [w sin(wt ) ln 2 a vt v v cos wt b vt a vt
§1. 电磁感应定律 / 四、法拉第电磁感应定律应用
第一节
电磁感应定律
一、电磁感应现象
1.几个实验 ①
S N
②
K
B变
§1. 电磁感应定律 / 一、电磁感应现象
B变
w
B B
v
③ S变

④ θ变
n0
m BdS cos
§1. 电磁感应定律 / 一、电磁感应现象
二、楞次定律 回路内感应电流产生的磁场总是企图 阻止或补偿回路中磁通量的变化。 B B B 感 m>0 m >0 dm dm I感 0 0 I感 dt dt B感 1.感应电流方向的判断方法 ①.回路中m 是增加还是减少； ②.由楞次定律确定 B感 方向；

2.2 法拉第电磁感应定律-1

2.2 法拉第电磁感应定律-1

教学分析
理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
物理意义
磁通量Ф
磁通量变化△
Ф 磁通量变化率
ΔΦ/Δt
穿过回路的磁 感线的条数多
少 穿过回路的磁 通量变化了多
少 穿过回路的磁 通量变化的快
慢
与电磁感应关 系
无直接关系
产生感应电 动势的条件 决定感应电 动势的大小
教学分析
导体切割磁感线时的感应电动势
导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，长为L的导体棒ab以速度v匀速切割磁感线，求 产生的感应电动势
磁场的平面内以角速度ω匀速转动,磁场的磁感应强度为 B, 求产生的平均感应电动势多大？
E1BL2
2
A' ω A
O
教学分析
感应电荷量 q It
I E Rr
E n t
n ΔΦ q t Δt
Rr
q n Δ Rr
磁铁快插慢插，产生的感应电荷量相同，与时间无关
教学分析 如图所示,长为L的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电容为C的平
t
教学分析
法拉第电磁感应定律的理解 (1)感应电动势的大小由线圈的匝数和穿过线圈的磁通量的变化率共同决定，而与磁 通量Φ的大小、变化量ΔΦ的大小没有必然联系． (2)磁通量的变化率对应Φ-t图线上某点切线的斜率．ΦBiblioteka ot教学分析
EnΦ t
E单位：V
Φ单位：Wb
（1）公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。 （2）产生感应电动势的那部分导体相当于电源，感应电动势即该电源的电动势。 （3）公式研究的对象是一个回路，E为单位时间内的平均值。
行板电容器上,P、Q为电容器的两个极板,磁场垂直于环面向里,磁感应

电磁感应定律

电磁感应定律

电磁感应定律电磁感应定律是关于电磁学中电场和磁场相互作用的基本原理，它由法拉第于1831年首次发现，对电磁学的发展产生了深远的影响。

电磁感应定律可以分为法拉第第一定律和法拉第第二定律。

一、法拉第第一定律法拉第第一定律规定：当导体中的磁通量发生变化时，导体中会产生感应电动势。

这一定律表明，磁场的变化可以引起电场的产生。

根据右手定则，如果我们握住一段导体，拇指指向磁场的方向，其他四个手指的方向则代表了感应电流的方向。

这个定律在电磁感应的实际应用中十分重要，例如电动机、变压器、电感应加热等。

在数学上，法拉第第一定律可以用以下公式表示：ε = -dΦ/dt其中ε表示感应电动势，dΦ/dt表示磁通量的变化率。

负号表示感应电动势的方向和磁通量变化的方向相反。

二、法拉第第二定律法拉第第二定律规定：感应电动势的大小等于导体中电流的变化率乘以电流的阻力。

这一定律表明，感应电动势和电流之间存在一种直接的关系，可以通过改变电流的大小和方向来改变感应电动势的大小。

法拉第第二定律是电磁感应定律的核心内容。

在数学上，法拉第第二定律可以用以下公式表示：ε = -d(BA)/dt其中ε表示感应电动势，B表示磁场的强度，A表示导体所处的面积，d(BA)/dt表示磁通量的变化率。

三、电磁感应的应用电磁感应定律在现实生活中有着广泛的应用。

其中最常见的就是发电机原理。

根据电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会产生感应电动势，从而驱动电流的流动。

这就是发电机的基本原理，它将机械能转化为电能。

此外，电磁感应定律还应用于变压器、电感应加热、感应电动机等技术领域。

通过合理利用磁场和导体的相互作用，可以实现电能的传输、能量转换以及各种电磁设备的工作。

总结电磁感应定律是电磁学中的基本定律之一，它描述了磁场和导体之间的相互作用关系。

法拉第第一定律指出了磁场的变化可以引起感应电动势的产生，而法拉第第二定律则说明了感应电动势和电流之间的关系。

电磁感应定律的应用广泛，特别在发电、能量转换和电磁设备等领域发挥着重要作用。

电磁感应定律-1

电磁感应定律-1

电磁感应现象
播放
DCGYXX2
电磁感应现象
N
S
播放
电磁感应现象

当回路 1中电流 发生变化时，在回路 2中出现感应电流。
1
Φm 2 G
ε
R
电磁感应现象
产生感应电流的四种情况
电磁感应现象
1、磁棒插入或抽出线圈时，线圈中产生感生电流；
2、通有电流的线圈替代上述磁棒，线圈中产生感生
电流； 3、 两个位置固定的相互靠近的线圈，当其中一个线 圈上电流发生变化时，也会在另一个线圈内引起电流； 4、放在稳恒磁场中的导线框，一边导线运动时线框
应电流的原因
感应电流只有按照楞次定律所规定的方向流
动才能符合能量守恒定律
楞次定律实验模拟
感应电流的效果反抗引起感应电流的原因



f


a



感应电流
产生 阻碍
导线运动
v
感应电流
b

产生 阻碍
磁通量变化
楞次定律 闭合的导线回路中所出现的感应电 流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁 感应的原因.
i
判断感应电动势的方向 i 0 与回路正方向相同 i 0 与回路正方向相反
dt
注意：先积分后微分
例：一载流长直导线通以电流I,离导线距离为d处有 一底为a，高为b的与长直线共面的三角形线圈。当 求线圈中的感应电动势。 B 解： 1）设回路正方向如图
(1) v 0, i I m sin t , (2) i I 0, v 0
d m 0 i0 l1 h l 2 i ln cos t 2 h dt

电磁感应定律1

电磁感应定律1

一.感应电动势
1.在电磁感应现象中产生的电动势叫感应 电动势。
产生感应电动势的那部分导体就相当于电 源. 2．感应电动势与感应电流：感应电动势是形成 感应电流的必要条件，有感应电动势不一定 存在感应电流（要看电路是否闭合），有感 应电流一定存在感应电动势．
思考与讨论

感应电动势的大小跟哪些因素有关？



丹麦物理学家奥斯特 (Hans Christian Oers ted，1777—1851)177 7年8月14日生于丹麦 朗格兰德岛一个药剂 师家庭．12岁开始帮 助父亲在药房里干活 ，同时坚持学习化学 ．由于刻苦攻读，17 岁以优异的成绩考取 了哥本哈根大学的免费生．他一边当家庭教师，一边在学校学习 药物学、天文、数学、物理、化学等．1806年任哥本哈根大学物 理学教授，1821年被选为英国皇家学会会员，1823年被选为法国 科学院院士，后来任丹麦皇家科学协会会长．
法拉第1791年9月22日生在一个手工 工人家庭，家里人没有特别的文化， 而且颇为贫穷。法拉第的父亲是一个 铁匠。法拉第小时候受到的学校教育 是很差的。十三岁时，他就到一家装 订和出售书籍兼营文具生意的铺子里 当了学徒。但与众不同的是他除了装 订书籍外，还经常阅读它们。他的老 板也鼓励他，有一位顾客还送给了他 一些听伦敦皇家学院讲演的听讲证。 1812年冬季一天，正当拿破仑的军队在俄罗斯平原上遭到溃败 的时候，一位二十一岁的青年人来到了伦敦皇家学院，他要求 和著名的院长戴维见面谈话。作为自荐书，他带来了一本簿子， 里面是他听戴维讲演时记下的笔记。这本簿子装订得整齐美观， 这位青年给戴维留下了很好的印象。
DF E= n Dt
二、电磁感应现象中能量是守恒的
新 西 兰 地 热 发 电 站

法拉第电磁感应定律(1)

法拉第电磁感应定律(1)

第四节法拉第电磁感应定律（1）一、学习目标1．知道什么叫感应电动势。

2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、E=△Φ/△t。

3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。

4．知道E=BLv sinθ如何推得。

5．会用E=n△Φ/△t和E=BLv sinθ解决问题。

二、重点、难点重点：法拉第电磁感应定律。

难点：平均电动势与瞬时电动势区别。

三、预习自测1.回顾第一节的实验二：4.2-2图，当我们把条形磁铁向线圈中插入、从线圈中拔出，这个过程中产生了感应电流。

其原因是什么？联系恒定电流的知识我们应该知道，有电流就必须要有什么？那么这个实验情况给我们的启发式什么？2：如图所示，同一平面内的两条平行导线串有一个电阻R，导体棒PQ与两条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略．当导体棒如图滑动时，回路中产生感应电流，为什么？谁相当于电源？四、合作探究探究1：观看下图所对应的课件，将条形磁铁快速插入和慢慢插入线圈有什么物理量相同、和什么不同？（提示从磁通量、时间、磁通量的变化量等角度来分析。

）探究2：如图所示，同一平面内的两条平行导线串有一个电阻R，导体棒PQ长为L与两条导线接触良好且垂直，匀强磁场的方向垂直纸面向里，大小为B．导体棒的电阻可忽略．当导体棒以v的速度向左滑动时，此回路中的感应电动势为多大？探究3：回顾初中学过的直流电动机的原理是什么？现在学习电磁感应现象以后，来分析直流电动机的线圈在转动的过程中是否能产生感应电动势？这个感应电动势和原电路的电动势相比较如何？五、当堂检测1.关于电路中感应电动势的大小，下列说法中正确的是( )A．穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大B．电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大C．电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大D．若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零2.有一个100匝的线圈，在0.5s内通过它的磁通量从0.04Wb增加到0.09Wb，求线圈中的感应电动势。

4.4 法拉第电磁感应定律(一)

4.4法拉第电磁感应定律（一）【学习目标】1．知道什么叫感应电动势。

2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、tnE ∆∆Φ=。

3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。

4．知道E =BLv sin θ如何推得。

【知识回顾】1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2．在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？3．恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？【新知学习】一、感应电动势1.感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势，叫感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源，导体本身的电阻相当于电源内阻.当电路断开时，无(“有”或“无”)感应电流，但有(“有”或“无”)感应电动势.2、产生感应电动势的条件是 。

二、电磁感应定律1、内容： .2、表达式：3、注意事项：（1）要严格区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。

（2）磁通量的变化率与匝数的多少无关。

（3）由ε＝Δφ/Δt 算出的通常是时间Δt 内的 ，一般不等于初态与末态电动势的平均值。

（4）E ＝n ΔΦΔt 计算的是Δt 时间内平均感应电动势，当Δt →0时，E ＝n ΔΦΔt的值才等于瞬时感应电动势.（5）磁通量的变化常由B 的变化或S 的变化引起.①当ΔΦ仅由B 的变化引起时，E ＝nS ΔB Δt . ②当ΔΦ仅由S 的变化引起时，E ＝nB ΔS Δt . （6）、感应电动势的方向由 来判断（7）、感应电量：在Δt 时间内通过电路中某一横截面的电量q=例1 下列几种说法中正确的是( )A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大例2 如图1甲所示的螺线管，匝数n ＝1500匝，横截面积S ＝20cm 2，方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化，(1)2s 内穿过线圈的磁通量的变化量是多少？(2)磁通量的变化率多大？(3)线圈中感应电动势的大小为多少？应用E ＝n ΔΦΔt时应注意的三个问题： 1 此公式适用于求平均电动势.2 计算电动势大小时，ΔΦ取绝对值不涉及正、负.3 ΔΦΔt ＝ΔB Δt ·S ，ΔΦΔt 为Φ－t 图象的斜率，ΔB Δt为B －t 图象的斜率. 二、导体切割磁感线时的感应电动势1.垂直切割：导体棒垂直于磁场运动，B 、l 、v 两两垂直时，如上图甲所示，E ＝Blv .2.不垂直切割：导体的运动方向与导体本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图乙所示，则E ＝Blv 1＝Blv sin θ.3.公式E ＝Blv sin θ的理解：（1）此公式一般应用于 导体各部分的磁感应强度相同的情况；（2）该公式可看成法拉第电磁感应定律的一个推论，通常用来求导体做切割磁感线运动时的感应电动势.（3）式中l 应理解为导体切割磁感线时的有效长度，即导体在与v 垂直方向上的投影长度.如图3甲中，感应电动势E ＝Blv ＝2Brv ≠B πrv (半圆弧形导线做切割磁感线运动).在图乙中，感应电动势E ＝Blv sin θ≠Blv .（4）公式中的v 应理解为导体和磁场间的相对速度，当导体不动而磁场运动时，同样有感应电动势产生.（5）若导体棒绕某一固定轴旋转切割磁感应线，虽然棒上各点的线速度并不相同，但可用棒各点的平均速度（即棒的中点速度）代替切割速度。

电磁感应定律

A
q
电源的电动势ε在数值上等于把单位正电荷由负极经电源内 部移到正极过程中非静电力所做的功。若正电荷q所受到的非静 电力为FK，则
A FK dl
于是可得
A FK dl
q q
若定义非静电性电场EK为单位正电荷在电源中受到的非静电 力，则EK＝FK/q，于是电源的电动势可表示为
A
物理学
电磁感应定律
1.1 电源的电动势
如右图所示，若将两个电势不等 的带电体A、B用导线连接起来，则导 线中就会有电场存在。在静电力的作 用下，正电荷将从高电势的A板（正 极）移到低电势的B板（负极），同B 板的负电荷中和。
为使两极板间电荷数量不变，以保持两极板电势差恒定，从 而维持恒定的电流，在这段时间内，必须有等量的正电荷从低电 势的B板经电源内部移到高电势的A板。由于在电源内部正电荷 所受的静电力方向是由电源的正极指向负极，所以不可能把正电 荷从负极移到正极。要做到这一点，必须依靠一个与静电力性质 不同的力，这力使正电荷逆着静电场的方向运动。这种力统称为 非静电力。
都等于φ，那么N匝密绕线圈的磁通量为Nφ，因此电磁感应定律
可以写成
d d
dt
dt
1.5 感应电流和感应电荷
若闭合线路的电阻为R，则回路中的感应电流为
Ii
R
1 R
d
dt
设在时刻t1穿过回路L所围面积的磁通量为φ1，在时刻t2穿
过回路L所围面积的磁通量为φ2，于是在Δt时间内，通过回路
的感应电荷量为q来自Kdl由上式可以看出，电源的电动势等于将单位正电荷绕含有电
源的闭合回路移动一周，电源中非静电力所作的功。简单地说，
电源的电动势等于非静电性场强在闭合电路上的环流。

电磁感应_1


v F
v f2
v u
v f1
v v (u + v )
-
v v
v B
外力克服阻力做正功输入机械能，再通 外力克服阻力做正功输入机械能， v 转化为感应电流的能量， 过另一分力 f1 转化为感应电流的能量，即把 机械能转化为电能。 机械能转化为电能。——发电机原理 发电机原理
动生电动势的计算
两种方法： 两种方法：
(I i )
分力
阻碍导体运动，作负功 W f 2 。
可以证明： 可以证明：
v F
v f2
Wf 1 +Wf 2 = 0
v u
v f1
v v (u + v )
-
v v
v B
洛仑兹力的作用： 洛仑兹力的作用：
不提供能量， 不提供能量，只是传递能量做功
仑兹力F 即：洛仑兹力F的一个分 作负功， 量f2作负功，外力克服 此负功，通过另一个分 量f1而转化为感应电流 的能量。 的能量。
全磁通。 ——全磁通 全磁通
当穿过各匝线圈的磁通量相等时，N 匝线圈 磁通量匝数（ 中的全磁通称为磁通量匝数（磁通链数）： 磁通量匝数 磁通链数）
Ψ = NΦ
则有
dΨ dΦ εi = − = −N dt dt
• 楞次定律（1834年） 楞次定律（1834年
感应电动势产生的感应电流的方向，总是使感应电 阻碍原磁通量的变化 变化。 流的磁场通过回路的磁通量阻碍 阻碍 变化
εm
ε
f — 频率（1周 ⋅ 秒−1 = 1赫兹H Z）， o
t
ε i = ε m sin 2πft
线圈中的感应电流为
i=
其中I m =
εi

电磁感应定律_1

由电磁感应定律可得线圈中的感应电动势为：
d d i NBS cos w t dt dt NBS w sin w t
εi=εmsinωt
令εm=NBω，则
εi 为时间的正弦函数，称正弦交流电，简称交流电。
四、楞次定律(Lenz law)
楞次（Lenz,Heinrich Friedrich Emil）
否则只需一点力开始使 导线移动，若洛仑兹力 不去阻挠它的运动，将 有无限大的电能出现， 显然，这是不符合能量 守恒定律的。
V FL B S I
FL
I
F外
B
五、涡电流
1、涡电流
大块导体处在变化磁场中，或者相对于磁场运动 时，在导体内部也会产生感应电流。这些感应电流在大
块导体内的电流流线呈闭合的涡旋状，被称为涡电流或
涡流。
2、涡流的热效应
电阻小，电流大，能够产生大量的热量。
3、应用
高频感应炉
真空无接触加热 电磁率工作频率：20-30kH 热效率：80%
加热
4、涡流的阻尼作用
当铝片摆动时，穿过运动铝片
的磁通量是变化的，铝片内将产生涡流。 根据楞次定律感应电流的效果总是反抗 引起感应电流的原因。因此铝片的摆动 会受到阻滞而停止，这就是电磁阻尼。
法拉第(Michael Faraday 1791—1867)
伟大的英国物理学家和化学家。法拉第 主要从事电学、磁学、磁光学、电化学 方面的研究，并在这些领域取得了一系 列重大发现。他创造性地提出场的思想。 他是电磁理论的创始人之一，于1831年 发现电磁感应现象，后又相继发现电解 定律，物质的抗磁性和顺磁性，以及光 的偏振面在磁场中的旋转。电动机、发 电机都是他发明的,他为人类进入电气 化时代奠定了基础.
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R dt
R
q
12
d
R
1 R
1
2
•回路中的感应电量只与磁通量的变化有关.
•用途：磁通计。
例1.如图所示,磁感应强度为B=1000Gs的均匀磁场垂直于纸面 向里.一矩形导体线框ABCD平放在纸面向内,线框的CD边可以沿 着AD和BC边滑动.设CD边的长度为10cm,向右滑动的速度为 v=1.0m/s,求此线框中产生的感应电动势的大小和方向.
0.2 0.05
dx
2.59
108
I(Wb)
10cm
三角形线框感应电动势大小为
d m
dt
2.59108 dI dt
5.18 10 8 V
其方向为逆时针绕行方向.
B
20cm
I
A 5cm 10cm
麦克风
话筒是把声音转变为电信号的装置。图2是动圈式话 筒构造原理图，它是利用电磁感应现象制成的，当声波使 金属膜片振动时连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着 一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产生感 应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，变化 的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后
1、内容：
当穿过闭合回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中感 应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值。
k d
dt
2、电动势方向:
国际单位制中:k=1
负号表示感应电动势 总是反抗磁通的变化
n 0 B
L
L
n 0
B
0, 0
与 L 反向
0, 0 与L 同向
•确定回路绕行方向； •根据回路的绕行方向，按右手螺旋法则定出回路所包围面积的正 法线方向；然后确定磁通量的正负； •根据磁通量变化率的正负来确定感应电动势的方向。
NBS cos NBS cosw t
由电磁感应定律可得线圈中的感应电动势为：
i
d dt
d dt
NBS
cosw
t
NBSw sin w t
令εm=NBω，则 εi=εmsinωt εi 为时间的正弦函数，称正弦交流电，简称交流电。
四、楞次定律(Lenz law)
楞次（Lenz,Heinrich Friedrich Emil）
1834年楞次提出一种判断感应电流的方向，再由感应电 流来判断感应电动势的方向。
1、内容： 闭合回路中感应电流的方向总是使得它所激发的磁场来阻 止引起感应电流的磁通量的变化。
S
B ● i
v B
Ii
N
Ii
S
N
N
B
F
F
v
S
Ii
楞次定律的表述二:
感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因.
第三章 电磁感应
electromagnetic induction
本章重点研究电磁感应现象、电磁感应的基本规律、感应
电动势产生的机制以及计算.
§3.1电磁感应定律
• 电磁感应的基本现象 • 法拉第电磁感应定律 • 楞次定律
§3.2动生电动势和感生电动势
• 动生电动势 • 感生电动势 • 电子感应加速器 • 涡电流
2 A/s的速度均匀增长.在导线附一个与之同面的直角三角形线框, 其一边与导线平行.求此线框中产生的感应电动势的大小和方向.
y
解:建立坐标系如图所示,
三角形线框上的磁通量为
B
m
0b
2π
μ0 (x
Iydx 0.05
)
20cm
I
y 2x 0.2
A
O
5cm
dx
x
m
μ0 I 2π
b 0
2x x
否则只需一点力开始使 导线移动，若洛仑兹力 不去阻挠它的运动，将 有无限大的电能出现， 显然，这是不符合能量 守恒定律的。
v v
FvL B
S
I V
v F外
v
I
FL
v B
五、涡电流
1、涡电流
大块导体处在变化磁场中，或者相对于磁场运动时， 在导体内部也会产生感应电流。这些感应电流在大块导体 内的电流流线呈闭合的涡旋状，被称为涡电流或涡流。
§3.5自感与互感
• 自感电动势 自感 • 互感电动势 互感
§3-1 电磁感应定律
Law of electromagnetic induction
一、电磁感应现象
1、电磁感应现象的发现
•1820年，Oersted发现了电流 的磁效应 •1821年, Faraday发明电动机
•1825年,斯图金制造出电磁铁
思考问题：将磁铁插入非金属环中， 环内有无感生电动势？有无感应电流？ 环内将发生何种现象? 有感应电动势存在，而无感应电 流.有感应电场存在,将引起介质极 化.
S N
非金属环
3、楞次定律与能量守恒定律
感应电流产生的磁场力（安培力），将反抗外力。即 可以说外力反抗磁场力做功，从而产生感应电流转化为电 路中的焦耳热，这是符合能量守恒规律的。
2、涡流的热效应
电阻小，电流大，能够产生大量的热量。
3、应用
高频感应炉
真空无接触加热
电磁率工作频率：20-30kH 热效率：80%
加热
4、涡流的阻尼作用
当铝片摆动时，穿过运动铝片的磁 通量是变化的，铝片内将产生涡流。根 据楞次定律感应电流的效果总是反抗引 起感应电流的原因。因此铝片的摆动会 受到阻滞而停止，这就是电磁阻尼。
应用：电磁仪表中使用的阻尼电键 电气火车中的电磁制动器
5、电磁驱动:转速计,感应式异步电动机
电 磁 驱 动
转速计
6、涡流的防止
•用相互绝缘叠合起来的、电阻率较高的硅钢片代替整块 铁芯，并使硅钢片平面与磁感应线平行；
作业： 3-4，3-5，3-8
Ψ Φ1 Φ2 Φ3 L
ε = - dΨ = - d (Φ1 + Φ2 + Φ3 +L )
dt
dt
若每匝磁通量相同
ε dψ N dΦ
dt
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
dt
b.闭合回路中的感应电流
c.感应电量
Ii＝
R
1 R
d
dt
t1时刻磁通量为Ф1，t2时刻磁通量为Ф2, dt时间内 通过导体截面的电量
dq Idt 1 d dt d
2、电磁感应的典型实验
S
N
?
相对运动
感应电流
①相对运动
K
②磁场变化
磁场变化 ? 感应电流
w
B
B
v
③ S 变化
θ
n0
④ θ变化
磁通量变化
结论
感应电流
当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就产生感应电动 势,从而形成感应电流,且电流的大小与磁通量变化的快慢有关.此 现象称电磁感应现象.
二、法拉第电磁感应定律
传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。
交流发电机原理
例3．交流发电机原理：面积为S的线圈有N匝， 放在均匀磁场B中，可绕oo’轴转动，若线圈转 动的角速度为ω，求线圈中的感应电动势。
解：设在t=0时，线圈平面的正法线n方向与磁感 应强度B的方向平行，那么，在时刻t，n与B之间
的夹角θ=ωt，此时，穿过匝线圈的磁通量为：
结论
不论闭合回路的绕行方向怎样选取,回路中感应电动势 总是与磁通量对时间变化率符号相反.
问题:电动势的方向依赖于回路绕行方向的选取吗?
3、讨论： a.若有N匝线圈:它们彼此串联，总电动势等于各匝线圈所产生
的电动势之和。令每匝的磁通量为 1、 2 、 3
d1 d2 L
dt dt
磁通匝链数(magnetic flux linkage) :
楞次是俄国物理学家和地球物理学家，生 于爱沙尼亚的多尔帕特。早年曾参加地球物 理观测活动，发现并正确解释了大西洋、太 平洋、印度洋海水含盐量不同的现象， 1845年倡导组织了俄国地球物理学会。 1836年至1865年任圣彼得堡大学教授，兼 任海军和师范等院校物理学教授。
楞次主要从事电学的研究。楞次定律对充实、完善电磁感应规 律是一大贡献。1842年，楞次还和焦耳各自独立地确定了电流 热效应的规律，这就是大家熟知的焦耳——楞次定律。他还定量 地比较了不同金属线的电阻率，确定了电阻率与温度的关系；并 建立了电磁铁吸力正比于磁化电流二次方的定律。
•1831年11月24日，Faraday发现电磁感应现象 •1834年，Lenz在分析实验的基础上，总结出了判断感应电流方 向的法则 •1845年，Neumann借助于安培的分析，从矢势的角度推出了电 磁感应定律的数学形式
法拉第(Michael Faraday 1791—1867)
伟大的英国物理学家和化学家。法拉第 主要从事电学、磁学、磁光学、电化学 方面的研究，并在这些领域取得了一系 列重大发现。他创造性地提出场的思想。 他是电磁理论的创始人之一，于1831 年发现电磁感应现象，后又相继发现电 解定律，物质的抗磁性和顺磁性，以及 光的偏振面在磁场中的旋转。电动机、 发电机都是他发明的,他为人类进入电 气化时代奠定了基础.
解:设t时刻CD边运动至x处.
BS Blx
A
DB
d d Blx Bl dx Blv
dt
dt
dt
1.0102V
感应电动势方向:逆时针方向
i v
B
Cx
注意:此题得出的ε=Blv不能随意使用.只有直导体,均匀磁场且
B、v、l三者两两互相垂直.
例2.如图所示,长直导线AB中的电流 I沿导线向上,并以 dI/dt =