電磁感應(yīng)課件

第8章電磁感應(yīng)第8章電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)的基本定律一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)1：插入或拔出磁棒檢流計(jì)NS實(shí)驗(yàn)2

：插入或拔出載流線(xiàn)圈檢流計(jì)電源電磁感應(yīng)的基本定律一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1：插入或拔出磁棒實(shí)驗(yàn)3：導(dǎo)線(xiàn)切割磁力線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)

B

vI檢流計(jì)電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論當(dāng)穿過(guò)一個(gè)閉合導(dǎo)體回路所限定的面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就出現(xiàn)感應(yīng)電流變變感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)3：導(dǎo)線(xiàn)切割磁力線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)B二.電磁感應(yīng)定律法拉第的實(shí)驗(yàn)規(guī)律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與通過(guò)導(dǎo)體回路的磁通量的變化率成正比?感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。焊袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向-----楞次定律二.電磁感應(yīng)定律法拉第的實(shí)驗(yàn)規(guī)律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與通過(guò)導(dǎo)體

閉合的導(dǎo)線(xiàn)回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)的磁場(chǎng)反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因三.楞次定律感應(yīng)電流的效果反抗引起感應(yīng)電流的原因NSNS楞次定律的本質(zhì)：能量守恒。閉合的導(dǎo)線(xiàn)回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)判斷感應(yīng)電流的方向：1、判明穿過(guò)閉合回路內(nèi)原磁場(chǎng)的方向及原磁通量的變化2、根據(jù)按照楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向；3、按右手法則由感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向來(lái)確定感應(yīng)電流的方向判斷感應(yīng)電流的方向：1、判明穿過(guò)閉合回路內(nèi)原磁場(chǎng)的方向及原磁電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及方向用統(tǒng)一的式子表述為：?(1)若回路是N匝密繞線(xiàn)圈討論:通過(guò)線(xiàn)圈的磁通鏈數(shù)（磁鏈）B電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及方向用統(tǒng)一的式子表述為：?(1(2)若閉合回路中電阻為R在t1到t2時(shí)間間隔內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)任一截面的感應(yīng)電量(2)若閉合回路中電阻為R在t1到t2時(shí)間間隔內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)任式中是在計(jì)時(shí)起點(diǎn)線(xiàn)圈平面法線(xiàn)與之間的夾角，為線(xiàn)圈的總電阻。如圖所示，試證明在均勻磁場(chǎng)中，面積為，匝數(shù)為的任意形狀的平面線(xiàn)圈，在以角速度繞垂直于的軸線(xiàn)均勻轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流按正弦規(guī)律變化：例式中是在計(jì)時(shí)起點(diǎn)如圖所示，試證明在均勻磁場(chǎng)中，面積為解解在無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)中，有一勻速向右運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體線(xiàn)框，導(dǎo)體線(xiàn)框與載流導(dǎo)線(xiàn)共面解通過(guò)面積元的磁通量（方向順時(shí)針?lè)较颍├缶€(xiàn)框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)中，有一勻速向右運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體線(xiàn)框，導(dǎo)體四.電源電動(dòng)勢(shì)四.電源電動(dòng)勢(shì)能量轉(zhuǎn)換電源

––––

將其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。定義：電源電動(dòng)勢(shì)規(guī)定指向：若只在內(nèi)電路存在：能量轉(zhuǎn)換電源––––將其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。定義動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)若磁場(chǎng)不變，而導(dǎo)體回路運(yùn)動(dòng)—

動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)若導(dǎo)體回路靜止，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化—

感生電動(dòng)勢(shì)??根據(jù)磁通量變化的不同原因，把感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分為兩類(lèi)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)若磁場(chǎng)不變，而導(dǎo)體回路運(yùn)動(dòng)—?jiǎng)由妱?dòng)ba一.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的成因--++平衡時(shí)ab-電源，非靜電力——

洛侖茲力將+q由負(fù)極正極abbacdba一.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的成因--++平衡時(shí)ab非靜電場(chǎng)強(qiáng)

動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)應(yīng)用??電子受洛倫茲力——

非靜電力?ba--++非靜電場(chǎng)強(qiáng)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)應(yīng)用??電子受洛倫茲力——非靜電力?（1）是標(biāo)量，時(shí)，的方向由到，時(shí),

的方向由到;（2）是導(dǎo)體線(xiàn)元的速度，是所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度;討論（3）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)只存在于運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體上，而不動(dòng)的導(dǎo)體或?qū)w部分是沒(méi)有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的。在回路中不動(dòng)的導(dǎo)體僅提供電流通路。（4）沒(méi)有形成回路的導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但仍有可能產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（5）當(dāng)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（1）是標(biāo)量，時(shí)，的方向由到，例在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B

中，長(zhǎng)

R

的銅棒繞其一端O

在垂直于

B

的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為求棒上的電動(dòng)勢(shì)解方法一(動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)):方向OR取線(xiàn)元與反向例在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，長(zhǎng)R的銅棒繞其一端O在垂直于OR方法二(法拉第電磁感應(yīng)定律):方向由楞次定律確定構(gòu)成扇形閉合回路OR方法二(法拉第電磁感應(yīng)定律):方向由楞次定律確定構(gòu)成扇二.感生電動(dòng)勢(shì)當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，靜止導(dǎo)體中也出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)麥克斯韋在1861年提出了感生電場(chǎng)的假設(shè)：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?chē)臻g產(chǎn)生具有閉合電場(chǎng)線(xiàn)的電場(chǎng)，并稱(chēng)此為感生電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)EkB(t)

非靜電力？二.感生電動(dòng)勢(shì)當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，靜止導(dǎo)體中也出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)麥克感生電場(chǎng)力充當(dāng)非靜電力感生電動(dòng)勢(shì)感生電場(chǎng)與變化磁場(chǎng)之間的關(guān)系?由法拉第電磁感應(yīng)定律感生電場(chǎng)力充當(dāng)非靜電力感生電動(dòng)勢(shì)感生電場(chǎng)與變化磁場(chǎng)之間的關(guān)系三.感生電場(chǎng)與靜電場(chǎng)比較靜電場(chǎng)感生電場(chǎng)共同點(diǎn)：對(duì)電荷有力的作用對(duì)電荷有力的作用（保守場(chǎng)）

（非保守場(chǎng)）

電力線(xiàn)起始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)，止于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)。（有源場(chǎng)）

線(xiàn)為無(wú)頭無(wú)尾的閉合曲線(xiàn)。（渦旋場(chǎng)）

不同點(diǎn)：由靜止電荷產(chǎn)生由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生三.感生電場(chǎng)與靜電場(chǎng)比較靜電場(chǎng)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。交變電流這些感應(yīng)電流的流線(xiàn)呈閉合的渦旋狀，故稱(chēng)渦電流(渦流)三.渦流由于變化磁場(chǎng)激起感生電場(chǎng)，則在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。交變電流這第8章電磁感應(yīng)第8章電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)的基本定律一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)1：插入或拔出磁棒檢流計(jì)NS實(shí)驗(yàn)2

：插入或拔出載流線(xiàn)圈檢流計(jì)電源電磁感應(yīng)的基本定律一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)1：插入或拔出磁棒實(shí)驗(yàn)3：導(dǎo)線(xiàn)切割磁力線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)

B

vI檢流計(jì)電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論當(dāng)穿過(guò)一個(gè)閉合導(dǎo)體回路所限定的面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就出現(xiàn)感應(yīng)電流變變感應(yīng)電流實(shí)驗(yàn)3：導(dǎo)線(xiàn)切割磁力線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)B二.電磁感應(yīng)定律法拉第的實(shí)驗(yàn)規(guī)律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與通過(guò)導(dǎo)體回路的磁通量的變化率成正比?感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。焊袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向-----楞次定律二.電磁感應(yīng)定律法拉第的實(shí)驗(yàn)規(guī)律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與通過(guò)導(dǎo)體

閉合的導(dǎo)線(xiàn)回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)的磁場(chǎng)反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因三.楞次定律感應(yīng)電流的效果反抗引起感應(yīng)電流的原因NSNS楞次定律的本質(zhì)：能量守恒。閉合的導(dǎo)線(xiàn)回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)判斷感應(yīng)電流的方向：1、判明穿過(guò)閉合回路內(nèi)原磁場(chǎng)的方向及原磁通量的變化2、根據(jù)按照楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向；3、按右手法則由感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向來(lái)確定感應(yīng)電流的方向判斷感應(yīng)電流的方向：1、判明穿過(guò)閉合回路內(nèi)原磁場(chǎng)的方向及原磁電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及方向用統(tǒng)一的式子表述為：?(1)若回路是N匝密繞線(xiàn)圈討論:通過(guò)線(xiàn)圈的磁通鏈數(shù)（磁鏈）B電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及方向用統(tǒng)一的式子表述為：?(1(2)若閉合回路中電阻為R在t1到t2時(shí)間間隔內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)任一截面的感應(yīng)電量(2)若閉合回路中電阻為R在t1到t2時(shí)間間隔內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)任式中是在計(jì)時(shí)起點(diǎn)線(xiàn)圈平面法線(xiàn)與之間的夾角，為線(xiàn)圈的總電阻。如圖所示，試證明在均勻磁場(chǎng)中，面積為，匝數(shù)為的任意形狀的平面線(xiàn)圈，在以角速度繞垂直于的軸線(xiàn)均勻轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流按正弦規(guī)律變化：例式中是在計(jì)時(shí)起點(diǎn)如圖所示，試證明在均勻磁場(chǎng)中，面積為解解在無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)中，有一勻速向右運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體線(xiàn)框，導(dǎo)體線(xiàn)框與載流導(dǎo)線(xiàn)共面解通過(guò)面積元的磁通量（方向順時(shí)針?lè)较颍├缶€(xiàn)框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)中，有一勻速向右運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體線(xiàn)框，導(dǎo)體四.電源電動(dòng)勢(shì)四.電源電動(dòng)勢(shì)能量轉(zhuǎn)換電源

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將其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。定義：電源電動(dòng)勢(shì)規(guī)定指向：若只在內(nèi)電路存在：能量轉(zhuǎn)換電源––––將其他形式的能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。定義動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)若磁場(chǎng)不變，而導(dǎo)體回路運(yùn)動(dòng)—

動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)若導(dǎo)體回路靜止，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化—

感生電動(dòng)勢(shì)??根據(jù)磁通量變化的不同原因，把感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分為兩類(lèi)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)若磁場(chǎng)不變，而導(dǎo)體回路運(yùn)動(dòng)—?jiǎng)由妱?dòng)ba一.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的成因--++平衡時(shí)ab-電源，非靜電力——

洛侖茲力將+q由負(fù)極正極abbacdba一.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的成因--++平衡時(shí)ab非靜電場(chǎng)強(qiáng)

動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)應(yīng)用??電子受洛倫茲力——

非靜電力?ba--++非靜電場(chǎng)強(qiáng)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)應(yīng)用??電子受洛倫茲力——非靜電力?（1）是標(biāo)量，時(shí)，的方向由到，時(shí),

的方向由到;（2）是導(dǎo)體線(xiàn)元的速度，是所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度;討論（3）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)只存在于運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體上，而不動(dòng)的導(dǎo)體或?qū)w部分是沒(méi)有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的。在回路中不動(dòng)的導(dǎo)體僅提供電流通路。（4）沒(méi)有形成回路的導(dǎo)體，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但仍有可能產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（5）當(dāng)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（1）是標(biāo)量，時(shí)，的方向由到，例在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B

中，長(zhǎng)

R

的銅棒繞其一端O

在垂直于

B

的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為求棒上的電動(dòng)勢(shì)解方法一(動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)):方向OR取線(xiàn)元與反向例在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，長(zhǎng)R的銅棒繞其一端O在垂直于OR方法二(法拉第電磁感應(yīng)定律):方向由楞次定律確定構(gòu)成扇形閉合回路OR方法二(法拉第電磁感應(yīng)定律):方向由楞次定律確定構(gòu)成扇二.感生電動(dòng)勢(shì)當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，靜止導(dǎo)體中也出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)麥克斯韋在1861年提出了感生電場(chǎng)的假設(shè)：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?chē)臻g產(chǎn)生具有閉合電場(chǎng)線(xiàn)的電場(chǎng)，并稱(chēng)此為感生電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)EkB(t)

非靜電力？二.感生電動(dòng)勢(shì)當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí)，靜止導(dǎo)體中也出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)麥克感生電場(chǎng)力充當(dāng)非靜電力感生電動(dòng)勢(shì)感生電場(chǎng)與變化磁場(chǎng)之間的關(guān)系?由法拉第電磁感應(yīng)定律感生電場(chǎng)力充當(dāng)非靜電力感生電動(dòng)勢(shì)感生電場(chǎng)與變化磁場(chǎng)之間的關(guān)系三.感生電場(chǎng)與靜電場(chǎng)比較靜電場(chǎng)感生電場(chǎng)共同點(diǎn)：對(duì)電荷有力的作用對(duì)電荷