第8章-電磁感應(yīng)01

靜電場穩(wěn)恒磁場理工男（女）校園卡植入手機(jī)

吃飯、借書手機(jī)一刷搞定通過強(qiáng)光手電找到卡的芯片，用畫筆標(biāo)上記號用美工刀將其挖出來剔出芯片拿電焊臺將芯片焊在金屬薄框架上撕開屏蔽磁貼，將焊好的線圈和芯片小心地粘在磁貼上將封好的磁貼粘在手機(jī)后蓋上，合上手機(jī)就大功告成金屬探測器-濟(jì)南大學(xué)四六級考試必備良器法拉第（MichaelFaraday,1791-1867），偉大的英國物理學(xué)家和化學(xué)家.他創(chuàng)造性地提出場的思想，磁場這一名稱是法拉第最早引入的.他是電磁理論的創(chuàng)始人之一，于1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，后又相繼發(fā)現(xiàn)電解定律，物質(zhì)的抗磁性和順磁性，以及光的偏振面在磁場中的旋轉(zhuǎn).1831年，麥克斯韋，英國物理學(xué)家出生。一電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量發(fā)生變化1電磁感應(yīng)的基本規(guī)律當(dāng)穿過閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時，回路中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，且感應(yīng)電動勢正比于磁通量對時間變化率的負(fù)值.二電磁感應(yīng)定律國際單位制韋伯伏特1電磁感應(yīng)的基本規(guī)律1）閉合回路由

N

匝密繞線圈組成磁通匝數(shù)（磁鏈）2）若閉合回路的電阻為R，感應(yīng)電流為負(fù)號代表什么呢？1電磁感應(yīng)的基本規(guī)律楞次定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通量總是反抗回路中原磁通量的變化.導(dǎo)體環(huán)BNSi感應(yīng)電流i產(chǎn)生的磁通反抗回路原磁通的增大.v使回路原磁通增大楞次定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通量總是反抗回路中原磁通量的變化.BNSi感應(yīng)電流i產(chǎn)生的磁通反抗回路原磁通的變小.導(dǎo)體環(huán)v使回路原磁通變小楞次定律是能量守恒定律的一種表現(xiàn).

維持滑桿運動必須外加一力，此過程為外力克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱.機(jī)械能焦耳熱楞次定律:閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)的磁場反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因.++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1電磁感應(yīng)的基本規(guī)律大小計算若線圈由全同的N匝子線圈構(gòu)成負(fù)號表示的方向判斷楞次定律、公式1電磁感應(yīng)的基本規(guī)律電磁感應(yīng)定律

例在勻強(qiáng)磁場中,置有面積為S的可繞軸轉(zhuǎn)動的N匝線圈.若線圈以角速度

作勻速轉(zhuǎn)動.求線圈中的感應(yīng)電動勢.1電磁感應(yīng)的基本規(guī)律解任意時刻令則設(shè)時,與同向；1電磁感應(yīng)的基本規(guī)律在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動的線圈內(nèi)的感應(yīng)電電流是時間的正弦函數(shù).這種電流稱交流電.洛倫茲力安培力++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++電動勢:非靜電的電場強(qiáng)度.()+()-電源電源電動勢+-是將單位正電荷從極經(jīng)電源內(nèi)部運送到極時,非靜電力所做顧回的功.非靜電力:主要是指化學(xué)力和磁力。2動生感生電動勢引起磁通量變化的原因:

1）穩(wěn)恒磁場中的導(dǎo)體運動,或者回路面積變化、取向變化等動生電動勢2）導(dǎo)體不動，磁場變化感生電動勢2動生感生電動勢+++++++++++++++++++++++++++++++++++OP設(shè)桿長為

一動生電動勢動生電動勢的非靜電力場來源洛倫茲力---++平衡時動生電動勢存在于運動導(dǎo)體op段.2動生感生電動勢解例1一長為的銅棒在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中,以角速度在與磁場方向垂直的平面上繞棒的一端轉(zhuǎn)動，求銅棒兩端的感應(yīng)電動勢.+++++++++++++++++++++++++++++++++++oP（點P的電勢高于點O的電勢）

方向O

P（根據(jù)積分方向）2動生感生電動勢解例1一長為的銅棒在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中,以角速度在與磁場方向垂直的平面上繞棒的一端轉(zhuǎn)動，求銅棒兩端的感應(yīng)電動勢.+++++++++++++++++++++++++++++++++++oP還可以用電磁感應(yīng)定律來求pLs2q2pL2q22動生感生電動勢解如圖建立坐標(biāo)棒所受安培力方向沿軸反向++++++棒中且由例22動生感生電動勢棒以初速v向右運動，求其運動速度的變化。棒的運動方程為則函數(shù)關(guān)系為解:建立如圖的坐標(biāo)系,取積分元dx

,由安培環(huán)路定理知在dx

處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為因為→例3金屬桿以速度v

平行于長直導(dǎo)線移動。求:桿中的感應(yīng)電流多大?哪端電勢高？xvdLI→dx2動生感生電動勢dx處的動生電動勢負(fù)號表明左端電勢高?？傠妱觿軬S不是電場力：不是洛侖茲力：因為周圍沒有靜電場源。

因為洛侖茲力要求:

運動電荷進(jìn)入磁場才受洛侖茲力，而現(xiàn)在是先有磁場變化而后才有自由電荷作定向運動。問題:線圈l

中的自由電荷是在什么力的驅(qū)動下運動？二感生電動勢？產(chǎn)生感生電動勢的非靜電場感生電場

麥克斯韋爾假設(shè):變化的磁場在其周圍空間激發(fā)一種電場,這個電場叫感生電場.閉合回路中的感生電動勢:2動生感生電動勢判定的方向

注意是

與,而不是與

組成左螺旋。感生電場是非保守場和均對電荷有力的作用.感生電場和靜電場的對比靜電場是保守場

靜電場由電荷產(chǎn)生；感生電場是由變化的磁場產(chǎn)生.2動生感生電動勢例3一個半徑為R

的長直載流螺線管，內(nèi)部磁場強(qiáng)度為,現(xiàn)已知為大于零的恒量。求管內(nèi)外的感生電場。解分析電場線是一系列以O(shè)

為圓心的圓。外部(r>R)內(nèi)部(r<R)三渦電流感應(yīng)電流不僅能在導(dǎo)電回路內(nèi)出現(xiàn)，而且當(dāng)大塊導(dǎo)體與磁場有相對運動或處在變化的磁場中時，在這塊導(dǎo)體中也會激起感應(yīng)電流.這種在大塊導(dǎo)體內(nèi)流動的感應(yīng)電流,叫做渦電流,簡稱渦流.應(yīng)用熱效應(yīng)、電磁阻尼效應(yīng).2動生感生電動勢3、電磁阻尼利2、家用電磁爐工頻爐中頻爐高頻爐及特種合金1、冶煉難熔金屬2動生感