大學(xué)物理電磁感應(yīng)定律課件

1831年法拉弟電磁感應(yīng)定律磁電1820年奧斯特實(shí)驗(yàn)電磁I1831年法拉弟電磁感應(yīng)定律1820年奧

法拉第簡(jiǎn)介（MichaelFaraday,1791-1867)

法拉第于1791年出生在英國(guó)倫敦附近的一個(gè)小村里，父親是鐵匠，自幼家境貧寒，無錢上學(xué)讀書。13歲時(shí)到一家書店里當(dāng)報(bào)童，次年轉(zhuǎn)為裝訂學(xué)徒工。在學(xué)徒工期間，法拉第除工作外，利用書店的條件，在業(yè)余時(shí)間貪婪地閱讀了許多科學(xué)著作，例如《化學(xué)對(duì)話》、《大英百科全書》的《電學(xué)》條目等，這些著作開拓了他的視野，激發(fā)了他對(duì)科學(xué)的濃厚興趣。1.生平法拉第簡(jiǎn)介法拉第于1791年出生在1812年，學(xué)徒期滿，法拉第打算專門從事科學(xué)研究。次年，經(jīng)著名化學(xué)家戴維推薦，法拉第到皇家研究院實(shí)驗(yàn)室當(dāng)助理研究員。這年底，作為助手和仆人，他隨戴維到歐洲大陸考察漫游，結(jié)識(shí)了不少知名科學(xué)家，如安培、伏打等，這進(jìn)一步擴(kuò)大了他的眼界。1815年春回到倫敦后，在戴維的支持和指導(dǎo)下作了好多化學(xué)方面的研究工作。1821年開始擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任，一直到1865年。1824年，被推選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。次年法拉第正式成為皇家學(xué)院教授。1851年，曾被一致推選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)，但被他堅(jiān)決推辭掉了。1867年8月25日，他坐在書房的椅子上安祥地離開了人世。遵照他的遺言，在他的墓碑上只刻了名字和生死年月。1812年，學(xué)徒期滿，法拉第打算專門從事科學(xué)研究。次2.主要工作1821年法拉第讀到了奧斯特的描述他發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的論文《關(guān)于磁針上的電碰撞的實(shí)驗(yàn)》。該文給了他很大的啟發(fā)，使他開始研究電磁現(xiàn)象。經(jīng)過十年的實(shí)驗(yàn)研究（中間曾因研究合金和光學(xué)玻璃等而中斷過），在1831年，他終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1833年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電解定律，1837年發(fā)現(xiàn)了電解質(zhì)對(duì)電容的影響，引入了電容率概念。1845年發(fā)現(xiàn)了磁光效應(yīng)，后又發(fā)現(xiàn)物質(zhì)可分為順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)等。2.主要工作1821年法拉第讀到了奧斯特的描述他發(fā)現(xiàn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象一電磁感應(yīng)現(xiàn)象結(jié)論：

當(dāng)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，不管這種變化是由什么原因?qū)е碌模芈分杏须娏鳟a(chǎn)生。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流，相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。渦電流跳圈結(jié)論：當(dāng)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，不管這種變化是由感應(yīng)電流與原電流本身無關(guān)，而是與原電流的變化有關(guān)。感應(yīng)電流與原電流本身無關(guān)，

當(dāng)穿過閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量對(duì)時(shí)間變化率的負(fù)值.二電磁感應(yīng)定律國(guó)際單位制韋伯伏特當(dāng)穿過閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回大?。悍较颍河墒街械呢?fù)號(hào)（或楞次定律）判斷。1.先選定回路正方向由此確定回路所包圍面積的正法線方向若其方向沿回路正方向步驟：大?。悍较颍河墒街械呢?fù)號(hào)（或楞次定律）判斷。1.先選定回

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向N與回路取向相反（與回路成右螺旋）選逆時(shí)針為正感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向N與回路取向相反（與回路成右N與回路取向相同（與回路成右螺旋）選順時(shí)針為正N與回路取向相同（與回路成右螺旋）選順時(shí)針為正1）閉合回路由

N

匝密繞線圈組成磁通磁鏈2）若閉合回路的電阻為R

，感應(yīng)電流為時(shí)間內(nèi)，流過回路的電荷當(dāng)線圈有N

匝時(shí)1）閉合回路由N匝密繞線圈組成磁通磁鏈2）若閉合（磁通計(jì)的設(shè)計(jì)原理在此。）

表明q僅與磁通量的變化量成正比，而與磁通量的變化快慢無關(guān)

主要用于對(duì)各種永磁體感應(yīng)磁通值的測(cè)定，便于掌握磁鋼或磁瓦的整體磁性能。（磁通計(jì)的設(shè)計(jì)原理在此。）表明q僅與磁通量的變化量成的方向與的方向一致當(dāng)N極移近線圈時(shí)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與繞行方向相反。SNNS感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)，

反抗原磁通量的變化。的方向與的方向一致當(dāng)N極移近線圈時(shí)：感應(yīng)電動(dòng)當(dāng)N極遠(yuǎn)離線圈時(shí)：的方向與的方向一致

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與繞行方向一致。SNSN感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙磁鐵的運(yùn)動(dòng)，

反抗原磁通量的變化。當(dāng)N極遠(yuǎn)離線圈時(shí)：的方向與的方向一致感應(yīng)電NS三楞次定律法拉第定律中的“負(fù)號(hào)”是楞次定律的數(shù)學(xué)表示：感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因。NS三楞次定律法拉第定律中的“負(fù)號(hào)”是楞次定律的數(shù)學(xué)感應(yīng)電流的效果反抗引起感應(yīng)電流的原因?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電流阻礙產(chǎn)生磁通量變化感應(yīng)電流產(chǎn)生阻礙感應(yīng)電流的效果反抗引起感應(yīng)電流的原因?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電流阻礙產(chǎn)生NSNS用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向引起感應(yīng)電流的原因：磁通量增加感應(yīng)電流的效果：阻礙磁通量增加NSNS用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向引起感應(yīng)電流的原因：磁通量例：如圖，在直導(dǎo)線中突然通以電流，則線圈如何運(yùn)動(dòng)？答案：向遠(yuǎn)處離去，但不轉(zhuǎn)動(dòng)。例：如圖，在直導(dǎo)線中突然通以電流，則線圈如何運(yùn)動(dòng)？答案：向遠(yuǎn)++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

楞次定律閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使得它所激發(fā)的磁場(chǎng)來阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

維持滑桿運(yùn)動(dòng)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

楞次定律的本質(zhì)是能量守恒定律++++++

例在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,

置有面積為S的可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的N匝線圈.

若線圈以角速度

作勻速轉(zhuǎn)動(dòng).求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).四電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用例在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,四電磁感應(yīng)定律的應(yīng)解設(shè)時(shí),則已知求令則與同向解設(shè)時(shí),則已知求令則與同向

可見,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈內(nèi)的感應(yīng)電電流是時(shí)間的正弦函數(shù).這種電流稱交流電.交流發(fā)電機(jī)的基本原理可見,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈內(nèi)的感應(yīng)電電例:無限長(zhǎng)直導(dǎo)線共面矩形線圈求:已知:解: