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大学物理电磁感应课件汇总

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大学物理电磁感应-PPT课件精选全文完整版

大学物理电磁感应-PPT课件精选全文完整版

的磁场在其周围空间激发一种电场提供的。这
种电场叫感生电场（涡旋电场）
感生电场 E i
感生电场力 qEi
感生电场为非静 电性场强，故：
e E i dld dm t
Maxwell：磁场变化时，不仅在导体回路中 ，而且在其周围空间任一点激发电场，感生 电场沿任何闭合回路的线积分都满足下述关 系：
E id l d d m t d ds B td S d B t d S
线
形
状
电力线为闭合曲线
E感
dB 0 dt
电 场 的
为保守场作功与路径无关
Edl 0
为e非i 保守E 场感作d功l与路径dd有mt关
性
静电场为有源场
质
EdS
e0
q
感生电场为无源场
E感dS0
➢感生电动势的计算
方法一，由 eLE感dl
需先算E感
方法二， 由 e d
di
(有时需设计一个闭合回路)
2.感生电场的计算
Ei
dl
dm dt
L
当 E具i 有某种对称
性才有可能计算出来
例：空间均匀的磁场被限制在圆柱体内，磁感
强度方向平行柱轴，如长直螺线管内部的场。
磁场随时间变化，且设dB/dt=C >0，求圆柱
内外的感生电场。
则感生电场具有柱对称分布
Bt
此 E i 特点：同心圆环上各点大小相同，方向
磁通量 的变化
感应电流的 磁场方向
感应电流 的方向
电动势 的方向
➢ 楞次定律的另一种表述：
“感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因”
“原因”即磁通变化的原因，“效果”即感应电流的 场

大学普通物理学经典课件——电磁感应.ppt

大学普通物理学经典课件——电磁感应.ppt





B
R




E R
B r
E
E

E
r<R




B
R

B dS 0 S

H
L
dl

I
涡旋电场： E dl d B ds
L
dt S
一 位移电流
S2
S1
-+ -+
-+
L -+ I

-
dD dt

+ +
I
-
jc -
-
D
+
+ jc
+
B
AI
例 半经为R，相距 l(l R) 的圆形空气平板电容器，两端
L dI RI
dt
Idt LIdI RI2dt
2r R
l K
t Idt 1 LI 2 t RI 2dt
0
2
0
自感线圈磁能
电
电源反 回路电
源 作 功
抗自感 电动势 作的功
阻所放
出的焦 耳热
Wm

1 2
LI 2
自感线圈磁能
Wm

1 LI 2 2

I
L
L n2V , B nI
如图所示。设直导线中的电流强度为I，导线ab 长为L，a端到直导线的距离为d，求导线ab中的
动生电动势，并判断哪端电势较高。

a

《大学物理下教学课件》电磁感应课件

《大学物理下教学课件》电磁感应课件

答案与解析
2.【答案】法拉第电磁感应定律：当磁场发生变化时 ，会在导体中产生电动势。楞次定律：闭合电路中感 应电流的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 。
1.【答案】电磁感应是指当磁场发生变化时，会在导 体中产生电动势，从而产生电流的现象。基本原理是 英国物理学家迈克尔·法拉第发现的法拉第电磁感应 定律，即变化的磁场会产生电场，从而在导体中产生 电动势。
答案与解析
5.【答案】实验步骤
将线圈连接到电流计 上。
准备一个线圈、一个 磁铁和一个电流计。
答案与解析
1
将磁铁快速插入线圈中，观察电流计的读数变化。
2
将磁铁缓慢插入线圈中，观察电流计的读数变化。
3
根据观察到的电流计读数变化，可以验证法拉第 电磁感应定律。
THANK YOU
感谢聆听
Байду номын сангаас
02
01
03
电磁感应实验装置
包括磁场线圈、导轨、滑线电刷、测量仪表等。
电源
提供稳定的直流电源或可调交流电源。
测量仪表
电流表、电压表、功率表等。
实验步骤与注意事项
实验步骤 1. 连接实验设备，确保电源连接正确，测量仪表调整至零位。
2. 打开电源，调整磁场线圈的电流，观察感应电动势的变化。
实验步骤与注意事项
《大学物理下教学课件》电磁 感应课件
目
CONTENCT
录
• 引言 • 电磁感应的基本原理 • 电磁感应的应用 • 实验：电磁感应现象的观察 • 习题与解答
01
引言
课程简介
课程名称
《大学物理下教学课件》
适用对象
大学物理专业学生
教学目标
通过学习电磁感应，使学生掌握电磁感应的基本原理、 定律及其应用。

大学物理《电磁学》PPT课件

大学物理《电磁学》PPT课件

电场性质
对放入其中的电荷有力的作用 ，且力的方向与电荷的正负有 关。
磁场性质
对放入其中的磁体或电流有力 的作用，且力的方向与磁极或
电流的方向有关。
库仑定律与高斯定理
库仑定律
描述真空中两个静止点电荷之间的相互作用 力，与电荷量的乘积成正比，与距离的平方 成反比。
高斯定理
通过任意闭合曲面的电通量等于该曲面内所包围的 所有电荷的代数和除以真空中的介电常数。
当导体回路在变化的磁场中或导体回路在恒定的磁场中运动时
，导体回路中就会产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律公式
02
E = -n(dΦ)/(dt)。
法拉第电磁感应定律的应用
03
用于解释电磁感应现象，计算感应电动势的大小，判断感应电
动势的方向。
自感和互感现象分析
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时 ，它所产生的磁通量也会随之变 化，从而在线圈自身中产生感应 电动势的现象。
程称为磁化。随着外磁场强度的增大，铁磁物质的磁感应强度也增大。
03
铁磁物质的饱和现象
当铁磁物质被磁化到一定程度后，其内部磁畴的排列达到极限状态，此
时即使再增加外磁场强度，铁磁物质的磁感应强度也不会再增加，这种
现象称为饱和现象。
04
电磁感应与暂态过程
法拉第电磁感应定律及应用
法拉第电磁感应定律内容
01
06
现代电磁技术应用与发展趋势
超导材料在电磁领域应用前景
超导材料的基本特性：零电阻、完全抗磁性
超导磁体在MRI、NMR等医疗设备中的应用
超导电缆在电力传输中的优势及挑战
高温超导材料的研究进展及潜在应用
光纤通信技术发展现状及趋势

(大学物理 课件)电磁感应定律

(大学物理 课件)电磁感应定律

G
磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象
G
磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象
G
磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象
G
磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象
G
磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象
G
磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象
金属棒在磁场中作切割磁力线运动时 的电磁感应现象
S
G
N
S
G
N
在磁场中作切割磁力线运动时的电磁感应现象
金属棒在磁场中作切割磁力线运动时 的电磁感应现象
S N
G
当回路1中的电流变化时，在回路2中出现感应电流
BATTERY
G
回路2
电池
回路1
当回路1中的电流变化时， 在回路2中出现感应电流。
BATTERY
G
回路2
电池
回路1
当回路1中的电流变化时， 在回路2中出现感应电流。
BATTERY
G
回路2
电池
1 d R dt
Ii
7、 楞次定律
1 . 表述 感应电动势方向----感应电流在回路中产生的磁场总是 阻碍引起感应电动势的磁通量的变化 2. 应用 用楞次定律判断感应电流感应或电动势的方向，分为 三个步骤： （1）判断磁通沿什么方向，发生什么变化（增加或减 少）；
（2）根据楞次定律来确定感应电流所激发的磁场沿什 么方向
距离直导线 x 处的磁感应强度为：
B
x I
dx
0I
2 x
a d b
通过图中阴影部分面积的磁通量为：
d BdS
0I
2 x
adx
通过整个线圈的磁通量为：

大学物理-第7章 电磁感应(课堂PPT)

大学物理-第7章 电磁感应(课堂PPT)

• 自感及自感电动势 • 互感及互感电动势 • 麦克斯韦方程组
❖ 感生电动势
2020/4/26
4
难点
❖ 对电磁感应电动势方向的判定 ❖ 对涡旋电场和位移电流的理解 ❖ 对各种感应电动势的计算 ❖ 对自感和互感相关问题的计算 ❖ 对麦克斯韦方程组物理意义的理解
2020/4/26
5
7.1问题的提出
question
第七章 电磁感应 电磁场理论基础
2020/4/26
1
第七章 问题的提出
❖ 风力发电的原理是什么？ ❖ 电场和磁场是单独存在的吗？它们之间有
没有什么关联？
2020/4/26
2
风车发电
本章提纲
7.1 电磁感应现象 法拉第电磁感应 定律
7.1.1 电磁感应现象 7.1.2 法拉第电磁感应定律 7.2 动生电动势 感生电动势 7.2.1 动生电动势 7.2.2 感生电动势 涡旋电场 7.3 自感和互感 磁场的能量 7.3.1 自感现象 自感系数 7.3.2 互感现象 互感系数 7.3.3 磁场能量
上第一台直流发电机示意图
2020/4/26
10
conclusion
两个实验→两个结论：
（1）如果一个闭合回路保持静止，只要穿过 这个回路的磁通量变化时，就会产生感应 电流；（感生电动势）
（2）如果磁场不变，但导体在磁场中运动并
切割磁感线，也会产生感应电动势。（动
生电动势 ）
2020/4/26
11
7.1.2 法拉第电磁感应定律（Faraday law of electromagnetic induction）
演唱者美妙的歌声通过麦 克风的传播可以扩大许 多，让一个大厅的观众都 得到欣赏。比较小的声音 经过麦克风就可以扩大许 多，这是什么原因呢？

大学物理电磁学总结(精华)ppt课件(2024)

大学物理电磁学总结(精华)ppt课件(2024)

34
创新实验设计思路分享
组合实验法
将多个相关实验进行组合设计，以提高实验 效率和准确性。
对比实验法
通过对比不同条件下的实验结果，探究物理 现象的本质和规律。
仿真模拟法
利用计算机仿真技术模拟实验过程，以降低 成本和提高安全性。
2024/1/28
改进测量方法
针对传统测量方法的不足之处进行改进和创 新，提高测量精度和效率。
2024/1/28
23
自感和互感现象分析
自感现象是指一个线圈中的电 流发生变化时，在线圈自身中 产生感应电动势的现象。
互感现象是指两个相邻的线圈 中，一个线圈中的电流发生变 化时，在另一个线圈中产生感 应电动势的现象。
2024/1/28
自感和互感现象的产生都与磁 场的变化有关，它们是电磁感
应现象的重要组成部分。
麦克斯韦方程组可以推导出电磁波的存在和传播，是无线通信的理论基础 。
18
电磁波产生条件与传播方式
01
02
03
电磁波产生的条件是变 化的电场或磁场，即振 荡电路中的电荷或电流
。
电磁波的传播方式是横 波，电场和磁场相互垂 直且与传播方向垂直。
电磁波在真空中的传播 速度等于光速，且在不 同介质中的传播速度不
7
02
静电场与恒定电流
2024/1/28
8
静电场中的导体和电介质
静电场中的导体特性
静电感应现象
静电平衡条件
2024/1/28
9
静电场中的导体和电介质
导体表面电荷分布
电介质极化现象
电偶极子概念
2024/1/28
10
静电场中的导体和电介质
电介质极化机制

大物课件11电磁感应

大物课件11电磁感应

----变化的磁场产生电场
(1)S面是L环路包围的任意曲面
(2)S正方向与L环绕方向成右手螺旋法则
讨论：(1)静电场与感生电场
静止电荷产生的静电场: 电场线起始于
正电荷，终止于负电荷，环流为零
1
E dS q
S静
0
L E静 dl 0 ----保守力场
变化的磁场产生的感生电场: 电场线闭
2
d 21 dt
d 21 dI1
dI1 dt
M 21
方法二：
(1) 约定 与线圈平面法线满足右手螺旋
(2) 先任意假定 的正方向，判断法线方
向，尽可能让法线与B方向一致
(3)判断的正负， 0
(4)判断 d
d
的正负，
0
n
dt
dt
(5)根据 d 判断 的正负
dt
(6)若正，则与假定一致
N
若负，则与假定相反
讨论：
(1) 闭合回路电阻为R时有
x l1
2 x
d dr c
r
线框中的感应电动势为
i
d dt
0 Il1l2 2x(x l2 )
dx dt
0Il1l2v
I a l2 b
2x(x l2 )
由楞次定律知i 的方向为 l1
顺时针方向
dc
动生、感生电动势
一、 电动势的表达式
d
i
dt
二、 电动势对应的非静电力？ 正极
负极 Ene dl
R
,r
A
BA
BA
B
U AB Ir
IR Ir
U AB Ir
U AB
感应电流对应的电动势？
二、法拉弟电磁感应定律

大学物理电磁学第十章电磁感应PPT课件

大学物理电磁学第十章电磁感应PPT课件
d Idq n2Rd 2 R R dR
dI在圆心处产生的磁场
16
dB20R dI120 dR
由于整个带电园盘旋转，在圆心产生的B为
BR2d R1
B 1 20( R2R 1)
穿过导体小环的磁通
R2
Bd 1 2 S 0( R 2R 1)r2
r R1
R
导体小环中的感生电动势
d d t1 20 (R 2R 1)r2d d t
本质 ：能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现
影响感生电流的因素 dm i
6
相对运动
dt R
B
切割磁力线
磁通量m变化
m变化的数量和方向 m变化的快慢
I感
I
•
v
感生电流
3. 电动势
Q
-Q
7
(1)电源
++ ++
仅靠静电力不能维持稳恒电流。
+ +
+ +
维持稳恒电流需要非静电力。
++ ++
F非
____________
r nˆ
B
o
d0
x
13
这是一个磁场非均匀且
随时间变化的题目。
h
r nˆ
1、求通过矩形线圈磁通 o
B
dBd cso s2 0rIbdx rx
d0
x
d d 0 0 a 2 a 2Bc do s sd d 0 0 a 2 a 22 0Ibx2 x h d 2 x
0Ibln 4
例1 有一水平的无限长直导线，线中通有交变电流 12
II0cost,导线距地面高为 h，D点在通电导线的

大学物理电磁感应(PPT课件)

大学物理电磁感应(PPT课件)
路中都会建立起感应电动势，且此感应电动势正比于 磁通量对时间变化率的负值。
i
k
dΦ dt
在国际单位制中：k = 1
法拉第电磁感应定律
式中负号表示感应电动势方向与磁通量变化的关系。
注： 若回路是 N 匝密绕线圈
-N d - d(N) - d
dt
dt
dt
NΦ
磁通链数
二、电磁感应规律 2. 楞次定律 闭合回路中感应电流的磁场总是要反抗引起
L A O B
εi
d
dt
1 BL2 dθ 1 BL2ω
2
dt 2
<
0
动生电动势方向：A O O端电势高
例17.5 在空间均匀的磁场B Bz中，长为L的导
线ab绕z轴以 匀速旋转，导线ab与z轴夹角为
求：导线ab中的电动势。
解：建坐标，在坐标l 处取dl
B
该段导线运动速度垂直纸面向内
dΦ
1 R (Φ1
Φ2 )
q只与磁通量的改变量有关，与磁通量改变快慢无关。
例17.1 设有长方形回路放置在稳恒磁场中，ab边可以 左右滑动，如图磁场方向与回路平面垂直，设导体以
速度 v 向右运动，求回路上感应电动势的大小及方向。
解：取顺时针为回路绕向， ×c × × × b × ×
ε 设ab = l，da = x，则通过回路 × ×L × × ×v ×
b
结 1、动生电动势只存在于运动的导体上，不运动的 论 导体没有动生电动势。
2、电动势的产生并不要求导体必须构成回路， 构成回路仅是形成电流的必要条件。
3、要产生动生电动势，导体必须切割磁感线。
导线AB在单位时间内 扫过的面积为：
ABBA vl

大学物理课件电磁感应

大学物理课件电磁感应

电磁感应的应用
发电机
利用电磁感应原理将机械能转化为电能的设备。
变压器
通过电磁感应变换交流电压或电流大小的设备。
感应炉
利用电磁感应产生的感应电流进行加热或熔化金属。
感应电流和感应电动势的定的关系，感应电动势是产生感应电流的驱动力。
自感和互感
自感是指导体中的电流变化所产生的感应电动势，互感是指两个或者多个线 圈之间电流变化所产生的感应电动势。
电磁感应的实验
楞次定律实验
通过观察磁感线、导体和电流的相 互关系，验证电磁感应的规律。
法拉第电磁感应定律实验
利用变化的磁场和线圈，观察感应 电流的产生。
变压器实验
通过改变线圈的匝数和电流大小， 研究变压器的工作原理。
电磁感应的问题与解答
1 为什么变压器能改变电压？
变压器利用互感作用，通过改变线圈的匝数比例，实现对电压的改变。
2 如何提高感应电流的大小？
增大磁通量变化率、增加导体长度、减小导体电阻等方法都可以提高感应电流的大小。
3 为什么感应电流会引起感应电动势？
根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，会引起感应电动势，使感应 电流产生。
大学物理课件电磁感应
本课件将介绍电磁感应的概念、法拉第电磁感应定律、电磁感应的应用、感 应电流和感应电动势的关系、自感和互感、电磁感应的实验，以及电磁感应 的一些常见问题与解答。
电磁感应的概念
电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电流或感 应电动势的现象。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律表明，当导体中的磁通量发生变化时，感应电动势的大 小与磁通量的变化率成正比。

大学物理电磁学ppt完整版

大学物理电磁学ppt完整版

05 电磁感应现象和 规律
法拉第电磁感应定律内容
01
法拉第电磁感应定律指出，当一个回路中的磁通量发生
变化时，会在回路中产生感应电动势。
02
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即e=-
dΦ/dt，其中e为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。
03
法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，揭示了
电磁感应现象的本质和规律。
01
变化的电场和磁场相互激发，形成电磁波。
电磁波传播方式
02
电磁波在真空中以光速传播，不需要介质。
电磁波传播特性
03
电磁波具有横波特性，电场和磁场振动方向相互垂直，且与传
播方向垂直。
电磁波谱及其在各领域应用
电磁波谱
按频率从低到高可分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、 X射线和伽马射线等。
无线电波
处于静电平衡状态的导体具有静电屏蔽效应，即外部电场 对导体内部无影响。这种效应在电磁屏蔽、静电防护等方 面有重要应用。
03 稳恒电流与电路 基础知识
稳恒电流条件及特点
稳恒电流条件
电路中各处电荷分布不随时间变化，即达到动态平衡状态。
稳恒电流特点
电流大小和方向均不随时间变化，呈现稳定的流动状态。
欧姆定律与非线性元件分析
技术应用
激光在科研、工业、医疗等领域有着广泛的应用，如激 光测距、激光雷达、激光切割、激光焊接、激光打印、 激光治疗等。随着科技的不断发展，激光的应用领域还 将不断扩大。
THANKS
感谢观看
激光原理及技术应用
激光原理
激光是一种特殊的光源，具有单色性、方向性和相干性 三大特点。激光的产生需要满足粒子数反转和光放大两 个基本条件。在激光器中，通过泵浦源提供能量，使工 作物质中的粒子被激发到高能级，形成粒子数反转分布。 当有一束光通过工作物质时，与激发态粒子相互作用， 产生受激辐射，发出与入射光相同的光子，实现光放大。 通过反射镜的反馈作用，使得光在激光器内来回反射， 不断被放大，最终从输出镜射出形成激光。

大学物理电磁感应课件全篇

大学物理电磁感应课件全篇
上两式中，M是两线圈的互感.
由上述关系可知，一个自感线圈截成相等的两部分 后，每一部分的自感均小于原线圈自感的二分之一.
在无磁漏的情况下可以证明 M L.1L2 .
在考虑磁漏的情况下 M K L1L2 ，K≤1称为耦合 系数.
§11-5 磁场能量
11.5.1 自感磁能
自感为L的线圈与电源接通，线圈中的电流i将要由 零增大至恒定值I.这一电流变化在线圈中所产生的 自感电动势与电流的方向相反，起着阻碍电流增大 的作用.
f (e)v B
f的方向从b指向a.
图10.4 动生电动势
在洛仑兹力作用下，自由电子有向下的定向漂 移运动.如果导轨是导体，在回路中将产生沿abcd方 向的电流；如果导轨是绝缘体，则洛仑兹力将使自 由电子在a端积累，使a端带负电而b端带正电.在ab 棒上产生自上而下的静电场.静电场对电子的作用力 从a指向b，与电子所受洛仑兹力方向相反.当静电力 与洛仑兹力达到平衡时，ab间的电势差达到稳定值， b端电势比a端电势高.
图10.12 互感现象
在两线圈的形状、相互位置保持不变时，根据毕
奥—萨伐尔定律，由电流I1产生的空间各点磁感应 强度B1均与I1成正比.因而B1穿过另一线圈(2)的磁通 链Ψ21也与电流I1成正比.即
21 M21I1
同理
12 M12I2
式中M21和M12是两个比例系数.实验与理论均证明 M21＝M12，故用M表示，称为两线圈的互感系数， 简称互感.
两个有互感耦合的线圈串联后等效于一个自感线圈， 但其等效自感系数不等于原来两线圈的自感系数之 和.见图10.14，其中图10.14(a)的联接方式叫顺接， 其联接后的等效自感L为
L L1 L2 2M
图10.14 自感线圈的串联

电磁感应课件ppt

电磁感应课件ppt
右手定则在直流电中的应用
用于判断电流方向与磁场方向的关系。
右手定则在交流电中的应用
用于判断电流方向与磁场方向的关系，但需注意交流电的矢量性。
楞次定律与右手定则的实例
楞次定律的实例
当一个条形磁铁插入线圈时，线 圈中会产生抵抗磁通变化的感应 电流，从而阻碍磁铁的插入。
右手定则的实例
当直流电通过一个线圈时，用右 手握住线圈，拇指指向电流方向 ，四指指向即为磁场方向。
法拉第电磁感应定律
说明电磁感应现象，磁场可由 电场感应产生，而电场也可由
磁场感应产生。
麦克斯韦方程组的实例
静电场的电势分布
通过电势分布来描述静电场的性质和规律 。
恒定电流的磁场
描述恒定电流产生的磁场分布和性质，如 磁感线的形状和方向。
电磁感应现象
如发电机的工作原理，磁场感应电场，电 场感应磁场等。
• 安培环路定律：$ • abla \times \overset{\longrightarrow}{E} = -\frac{\partial \overset{\longrightarrow}{B}}{\partial t}$ • 法拉第电磁感应定律：$ • abla \times \overset{\longrightarrow}{B} = \mu_{0}\overset{\longrightarrow}{J} + \frac{\partial
VS
详细描述
将一根导线置于磁场中，并通以交变电流 ，根据右手定则，用右手握住导线，让大 拇指指向电流方向，四指的弯曲方向就是 磁场方向。在实验中，可以通过观察电流 表指针的偏转方向来验证右手定则。
谢谢您的聆听
THANKS
楞次定律的表述
感应电流的方向总是要使感应电动势反抗 引起感应电流的原磁场的磁通变化。
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考
判断回路中是否有感应电流。
V
(a) (b) 0 0
V
(c)
0
I
V
(d )
0
两类实验现象 导线或线圈在磁场中运动 线圈内磁场变化
感应电动势 动生电动势 感生电动势
产生原因、 规律不相同
都遵从电磁感应定律
7-2 动生电动势
一、电源、电动势 在回路中有稳恒电流流动就不能单 靠静电场，必须有非静电力把正电 荷从负极板搬到正极板才能在导体 两端维持有稳恒的电势差。
判断感应电流的方向：
1、判明穿过闭合回路内原磁场
的方向；
B感
2、根据原磁通量的变化 m ,
按照楞次定律的要求确定感
应电流的磁场的方向；
3、按右手法则由感应电流磁场的
方向来确定感应电流的方向。
m B感与B反向
B感
m B感与B同向
Ii
N
B
例7-1 无限长直导线 i i0 sint
h
b
l2
c
共面矩形线圈 abcd
已知: l1 l2 h 求: i
i
解: m
B • dS
h l2 h
0i 2x
l1dx
a
0i0l1 ln h l2 sint
x
2
h
l1
d
dx
i
dm
dt
0i0l1 ln h l2 cost
2
h
在无限长直载流导线旁有相同大小的四个
思
矩形线圈，分别作如图所示的运动。
L
平动
分
均匀磁场
计
类
转动
算 动
非均匀磁场
生
电
动 势
方
i
d m
dt
法
b
i
(v B) dl
a
均匀磁场 平动
例
已知:
v
,
B
,
,
L
求:
解：
d
(v
B
) dl
vB sin900 dl cos( 900 )
Bv sin dl
Bv sin dl
BvLsin
vB
dl
v
L
B
解：方法一 取微元
解：方法二
d
(
v
B
)
dl
vB sin900 dl cos
2
vBR cosd 2
b
dl
d
v
R
B
vB2R
方向：a b
a
均匀磁场 转动
例7-3 如图，长为L的铜棒在磁感应强度为 B
的均匀磁场中，以角速度 绕O轴转动。
求：棒中感应电动势的大小 和方向。
B A O
在导线内部产生静电场
E
方向ab
电子受的静电力
Fe
eE
平衡时 Fe Fm
a++ + ++ Fe B
v
Fm
b
此时电荷积累停止，ab两端形成稳定的电势差。
洛仑兹力是产生动生电动势的根本原因.
动生电动势的一般公式
非静电力
Fm e(v B)
定义
E
为非静电场强
k
Ek
Fm e
vB
由电动势定义
典型结论
BvLsin
特例
v
B
0
v
L
B
v
B
BvL
均匀磁场 闭合线圈平动
v
i
d
dt
0
例 有力一线半运圆动形。金已属知导：v线, B在 ,匀R强. 磁场中作切割磁
求：动生电动势。
b
解：方法一 作辅助线，形成闭合回路
i 0
v
R
B
半圆
ab
2RBv
a
方向：a b
例 求：动有力生一线电半运动圆动势形。。金已属知导：v线, B在 ,匀Rd强l. 磁R场d中作v切割B磁
S
N
G
a a v b b
N
S
1
当回路 1中电流
ε
发生变化时，在回路
2中出现感应电流。
R
Φm 2
G
1、产生感应电流的五种情况
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 中有电流。
二、动生电动势
动生电动势是由于导体或导体回路在恒定磁场 中运动而产生的电动势。
? 非静电力 产生 动生电动势 a
G
i
v
l
b
动生电动势的成因
导线内每个自由电子
受到的洛仑兹力为
Fm e(v B)
非静电力
a++ + ++ B
v
Fm
它驱使电子沿导线由a向b移动。 b
由于洛仑兹力的作用使 b 端出现过剩负电荷， a 端出现过剩正电荷 。
提供非静电力的装置就是电源。
+–
静电力欲使正电荷从高电位到低电位。 非静电力欲使正电荷从低电位到高电位。
非静电场强
EK
FK q
描述电源非静电力作功能力大小的量，
就是电源电动势。
+–
EK dl
电源电动势等于单位正电荷绕闭合回路一周过
程中，非静电力所做的功。
电动势描述电路中非静电力做功本领 电势差描述电路中静电力做功
dt
1 R
m2
d m
m1
1
( )
R
m1
m2
二、楞次定律 (判断感应电流方向)
闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所激发的 磁场来阻止或补偿引起感应电流的磁通量的变化。
感应电流的效果反抗引起感应电流的原因
a
感应电流
f v
b 感应电流
产生
阻碍 产生 阻碍
导线运动 磁通量变化
感应电流与原电流本身无关，
电磁感应
而是与原电流的变化有关。
a
a
Ii
v
Ii
i
R Ii
i
b
产
生
b
电动势
形成
当通过回路的磁通量变化时，回路中就会
产生感应电动势。
B • dS
S
1.导线或线圈在磁场中运动 2.线圈内磁场变化
2、电磁感应定律
导体回路中产生的感应电动势的大小，与穿过 导体回路的磁通量对时间的变化率成正比。
7.1 电磁感应的基本定律 7.2 动生电动势 7.3 感生电动势和感生电场 7.4 自感应 互感应 7.5 磁场的能量 7.6 位移电流和全电流定律 7.7 麦克斯韦方程组
问题的提出
产生
电流
磁场
?
电磁感应
1831年法拉第 实验
闭合回路 m 变化
产生 感应电流
7-1 电磁感应定律 一.法拉第电磁感应定律
i
k
d m dt
i
d m dt
感应电动势大小
感应电动势的方向 楞次定律
i
d m dt
对N匝线圈
Nm
感应电流
i
N
d m dt
d ( N m dt
)
— 磁通链
Ii
i
R
1 R
d m dt
在t1到t2时间间隔内通过导线任一截面的感应电量
(dq Iidt)
t2
q Iidt
t1
t2
t1
1 R
d m dt
i
Ek dl
运动导线ab产生的动生电动势为
a
i
Ek dl
( v B ) dl
b
一般情况
导导线线上是各曲长线度, 元磁场dl为上非的均速匀度场v。、B 各不相同
dl
上的动生电动势
d i (v
B)
dl
整个导线L上的动生电动势
i
di
( v B ) dl