电磁感应电磁场

电磁感应电磁场nullnull第十二章电磁感应电磁场electromagnetic inductionelectromagnetic field12.1 法拉第电磁感应定律12.2 动生电动势和感生电动势12.3 自感和互感12.4 磁场能量12.5 电磁场的理论基础null12.1 法拉第定律电磁感应一、电磁感应的基本现象实验表明：穿过线圈所包围面积内的磁通量发生变化时，在回路中将产生的电流，该电流称为感应电流，这种现象称为电磁感应null二、楞次定律（Lenz law） ...

nullnull第十二章电磁感应电磁场electromagnetic inductionelectromagnetic field12.1 法拉第电磁感应定律12.2 动生电动势和感生电动势12.3 自感和互感12.4 磁场能量12.5 电磁场的理论基础null12.1 法拉第定律电磁感应一、电磁感应的基本现象实验表明：穿过线圈所包围面积内的磁通量发生变化时，在回路中将产生的电流，该电流称为感应电流，这种现象称为电磁感应null二、楞次定律（Lenz law） ——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引起感应电流的磁通量的变化。感应电流产生的磁场力（安培力），将反抗外力。即可以说外力反抗磁场力做功，从而产生感应电流转化为电路中的焦耳热，符合能量守恒规律的否则只需一点力开始使导线移动，将有无限大的电能出现，不符合能量守恒定律！null三、法拉第电磁感应定律（Faraday law of electromagnetic induction）单位:1V=1Wb/s电动势方向:——穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势正比于磁通量对时间的变化率的负值。负号——感应电动势总是反抗磁通的变化null磁通链数: 若有N匝线圈，它们彼此串联，令每匝的磁通量为 1、  2 、  3 感应电流：感应电荷：null解：null 例12-2 ：在匀强磁场中, 置有面积为 S 的可绕 OO’轴转动的N 匝线圈 . 若线圈以角速度 作匀速转动. 求线圈中的感应电动势.解：设 t=0 时, 线圈法向与B同向 null 可见,在匀强磁场中匀速转动的线圈内的感应电电流是时间的正弦函数.这种电流称交流电.null 解：A B C Dnull一、动生电动势（motional electromotive force） ——导体在磁场中运动时产生的感应电动势动生电动势——洛仑兹力引起非静电场场强：动生电动势：方向：12.2 动生电动势和感生电动势null动生电动势方向： × × × × ×× × × × ×× × × × ×× × × × ×+ -null 例12-4、如图所示，长度为L的金属棒导体棒在均匀磁场B中沿逆时针方向绕Ｏ点转动, 角速度，求：（1）棒中感应电动势的大小和方向，OA间的电势差；（2）如果金属棒改为半径为L的金属圆盘转动，盘中心和边缘之间的电势差。解：方法一动生电动势定义l × × × × × × × × × × × × × × ×电势差：null——法拉第电机（2）可视为无数铜棒一端在圆心，另一端在圆周上，即为并联，因此其电动势类似于一根铜棒绕其一端旋转产生的电动势。方法二法拉第定律扇形面积null例12-5、如图所示，一无限长直导线中通有电流I0=10A，有一根l = 0.2m的金属棒，以v=2 m/s的速度平行于长直导线作匀速运动，如棒的近导线的一端距离导线 a=0.1m，求金属棒中的电动势。Adx解: 方法一用动生电动势定义方向由B到AnullxABA’B’xdx方法二、用法拉第定律假设AB向上移动与初始位置A’B’形成回路方向：楞次定律判断逆时针即从B到Anull二、感生电场和感生电动势穿过导体回路的磁感应强度发生变化时，在回路中产生的感应电动势称为感生电动势.Maxwell 的假说：变化的磁场在其周围空间激发一种电场，它提供一种非静电力能产生  。这电场叫做感生电场。感生电场（induced electric field) 法拉第电磁感应定律电源电动势的定义null 感生电场的电场线是无头无尾的闭合曲线，类似于磁感应线。称之为有旋电场。感生电场永远和磁感应强度矢量的变化连在一起。感生电场对电荷都有作用力, 若有导体存在都能形成电流比较有旋电场null解：nulloab × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×`解：方法一由电动势的定义求解感生电动势方向nulloab × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ×解：方法二由法拉第定律求解，假想回路oabo，oa、ob与感生电场垂直，不产生电动势感生电动势方向：楞次定律逆时针方向即null三、电子感应加速器null电子感应加速器电子运行的轨道——-磁场中一环形管真空管。当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场，射入的电子就会被加速。null 设环形真空管的轴线半径为 R，求磁场作正弦变化时沿真空管轴线的感应电场？磁场有何要求？轴线的感应电场轨道环内的磁场等于它围绕面积内磁场平均值的一半。

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