感生電動勢-感生電場

第16章電磁感應(yīng)和電磁波1

(t)L（不動）S由于磁場隨時間變化而產(chǎn)生的電動勢稱感生電動勢相應(yīng)的電場就叫感生電場

的正向與L的繞向成右螺旋關(guān)系，由此定出

法線的正向。L（不動）S是以L為邊界的任意面積第16章電磁感應(yīng)和電磁波2一、感生電場的性質(zhì)麥克斯韋提出：變化的磁場可以激發(fā)非靜電性質(zhì)的電場?！猩妶鰧?shí)驗(yàn)表明，

感與導(dǎo)體回路的材料無關(guān)。

感生電場是非保守場——有旋電場。它不存在相應(yīng)的“勢”的概念。感生電場的通量——法拉第電磁感應(yīng)定律——無源場第16章電磁感應(yīng)和電磁波3線閉合，即：線與線是相互套聯(lián)的二、感生電場的計(jì)算例1

空間均勻的磁場限制在半徑為R的圓柱內(nèi)，磁感強(qiáng)度的方向平行于柱軸。假設(shè)磁感強(qiáng)度大小隨時間均勻變化。求

E感分布。

第16章電磁感應(yīng)和電磁波4

解設(shè)場點(diǎn)距軸心為r,根據(jù)對稱性，取以O(shè)為心，過場點(diǎn)的圓周環(huán)路L。Rr第16章電磁感應(yīng)和電磁波5若則電動勢方向如圖若則電動勢方向如圖Rr

——電子感應(yīng)加速器的基本原理。1947年，世界第一臺，能量為70MeV。

討論第16章電磁感應(yīng)和電磁波6重要結(jié)論：半徑線上的感生電動勢為零證明：因?yàn)楦猩妶鍪菆A周的切線方向，所以必然有則有例2

求線段ab內(nèi)的感生電動勢。解補(bǔ)上兩個半徑Ob和aO與ba構(gòu)成回路ObaO由法拉第電磁感應(yīng)定律，有第16章電磁感應(yīng)和電磁波7由得O在柱對稱磁場外，如圖陰影部分第16章電磁感應(yīng)和電磁波81、在渦旋場中，任意路徑上的感應(yīng)電動勢與此路徑上有無導(dǎo)體無關(guān)，只要磁場變化就會有渦旋場，就有感生電動勢，只是有了導(dǎo)體后我們感知到了感生電動勢的存在。2、渦旋場是非保守場，電力線是閉合曲線，即相同起點(diǎn)和終點(diǎn)沿不同的路徑積分結(jié)果不同。3、渦旋場有廣泛的應(yīng)用，例如電子感應(yīng)加速器、“渦流”等應(yīng)用。

磁場變化周圍就會存在渦旋電場，磁場對電荷的洛侖茲力使電荷控制在圓軌道上運(yùn)動，渦旋場對電荷施加電場力的作用使其不斷加速。第16章電磁感應(yīng)和電磁波9交變電流彼此絕緣的薄片由于變化磁場激起感生電場，則在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。交變電流感應(yīng)電流的流線呈閉合的渦旋狀，故稱渦電流(渦流)整塊鐵心減小電流截面，減少渦流損耗?高頻感應(yīng)加熱原理電磁阻尼??三、渦流第16章電磁感應(yīng)和電磁波10渦流(渦電流)的熱效應(yīng)有利：高頻感應(yīng)加熱爐有害：會使變壓器鐵心發(fā)熱，所以變壓器鐵心用絕緣硅鋼片疊成。大塊導(dǎo)體中的感應(yīng)電流稱“渦流”。渦流的機(jī)械效應(yīng)應(yīng)用：電磁阻尼(電表制動器)電磁驅(qū)動(異步感應(yīng)電動機(jī))。第16章電磁感應(yīng)和電磁波11煉制特殊鋼去除金屬電極吸附的氣體電磁爐渦電流的機(jī)械效應(yīng)第16章電磁感應(yīng)和電磁波12渦旋電場是無源有旋場感生電場與靜電場的比較靜電荷變化的磁場場源環(huán)流通量靜電場