变化的磁场和变化的电场1解读课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,变化的磁场和变化的电场,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第十章 变化的磁场和变化的电场,法拉第,（,Michael Faraday,1791-1867,），伟大的英国物理学家和化学家.他是电磁理论的创始人之一，于,1831,年发现电磁感应现象，后又相继发现电解定律，物质的抗磁性和顺磁性，以及光的偏振面在磁场中的旋转.,1,变化的磁场和变化的电场,第十章 变化的磁场和变化的电场 法拉第（Michael,第十章 变化的磁场和变化的电场,10.1 电磁感应的基本规律,10.2 感应电动势,10.3 自感和互感,10.4 磁场能量,10.5 麦克斯韦电磁理论简介,2,变化的磁场和变化的电场,第十章 变化的磁场和变化的电场10.1 电磁感应的基本规,电动势的概念,电源,将单位正电荷从负极经过电源内部搬到正极，非静电力所作的功。,定义：,表征了电源非静电力作功本领的大小,非静电性场强,对闭合电路,反映电源将其它形式的能量转化为电 能本领的大小,SI：J/C=V,正极,正方向：负极,内部,单位正电荷所受非静电力,3,变化的磁场和变化的电场,电动势的概念电源 将单位正电荷从负极,10.1 电磁感应的基本规律,一、电磁感应现象,法拉第的实验：,磁铁与线圈有相对运动，线圈中产生电流,一线圈电流变化，在附近其它线圈中产生电流,电磁感应实验的结论,当穿过一个闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就出现感应电流电磁感应现象,变,变,产生电磁感应,4,变化的磁场和变化的电场,10.1 电磁感应的基本规律一、电磁感应现象法拉第的实验：,二、法拉第定律,当穿过闭合回路的,磁通量发生变化,时，回路中产生,感应电动势,，它的大小与穿过回路的,磁通量变化率成正比,。即：,1.负号的意义：,讨论,在一定正方向规定下，指出,i,的方向。,L,L,5,变化的磁场和变化的电场,二、法拉第定律 当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回,2.,若回路是,N,匝密绕线圈,3.若闭合回路中电阻为,R,4.测感应电量,q,i,磁通链数，即线圈总的磁通量。,若,t,内，回路包围的磁通量的增量为,2,1,，则通过回路截面的感应电量：,6,变化的磁场和变化的电场,2.若回路是 N 匝密绕线圈3.若闭合回路中电阻为R4.,三、楞次定律,闭合回路中感应电流有确定的方向，它所产生的磁场总是,阻碍(反抗),回路中原来,磁通量的变化,。,楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的体现。,维持滑杆运动必须外加一力，此过程为外力克服安培力做功转化为焦耳热.,机械能,焦耳热,感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。,7,变化的磁场和变化的电场,三、楞次定律 闭合回路中感应电流有确定的方向，,2）磁场恒定，回路或其一部分运动,10.2 感应电动势,引起磁通量变化的原因,1）磁场变化，导体不动,第一类,第二类,感生电动势,动生电动势,3）磁场变化，回路或其一部分运动,8,变化的磁场和变化的电场,2）磁场恒定，回路或其一部分运动10.2 感应电动势引,一、动生电动势,（由a到b）,产生的原因：,非静电力,1.,非静电场,动生电动势,2.,非静电力作功的位移元,a,b,L,9,变化的磁场和变化的电场,一、动生电动势（由a到b）产生的原因：非静电力1.非静,讨论,(1)注意矢量之间的关系,(2)对于运动导线回路，电动势存在于整个回路,(电磁感应定律),10,变化的磁场和变化的电场,讨论(1)注意矢量之间的关系(2)对于运动导线回路，电动,(3)感应电动势做功，,洛伦兹力不做功？,洛伦兹力做功为零,(4)电动势和电势差,动态平衡时，,11,变化的磁场和变化的电场,(3)感应电动势做功，洛伦兹力不做功？洛伦兹力做功为零(4,求动生电动势的一般步骤：,（1）规定一积分路线的方向,L,（2）任取,线元，,方向,以及,的正负,（3）利用,计算电动势,说明电动势的方向与积分路线方向相同,说明电动势的方向与积分路线方向相反,考察该处,L,12,变化的磁场和变化的电场,求动生电动势的一般步骤：（1）规定一积分路线的方向 L（2）,例,在匀强磁场,B,中，长,R,的铜棒绕其一端,O,在垂直于,B,的,平面内转动，角速度为,O,R,求 棒上的电动势,解:,方法一(动生电动势):,d,l,方法二(,法拉第电磁感应定律):,在 d,t,时间内导体棒切割磁场线,L,（方向由楞次定律确定）,13,变化的磁场和变化的电场,例在匀强磁场 B 中，长 R 的铜棒绕其一端 O 在垂直于,例,在半径为,R,的圆形截面区域内有匀强磁场,B,，一直导线,垂直于磁场方向以速度,v,扫过磁场区。,求 当导线距区域中心轴垂直距离为,r,时的动生电动势,解:,方法一：动生电动势,方法二：,法拉第电磁感应定律,在 d,t,时间内导体棒切割磁场线,L,14,变化的磁场和变化的电场,例在半径为R 的圆形截面区域内有匀强磁场 B，一直导线垂直,例,非均匀磁场,ab处磁场均匀,方向：,（顺时针）,在r处取一位移元dr,方向：,15,变化的磁场和变化的电场,例非均匀磁场ab处磁场均匀方向：（顺时针）在r处取一位移元d,在r处取一位移元,dl,方向：,16,变化的磁场和变化的电场,在r处取一位移元dl方向：16变化的磁场和变化的电场,金属弯成如图所示形状，在垂直均匀磁场的平面中，绕,O,点以角速度转动,求导体中的感应电动势并判断哪点是高电势点,例：,解：,方向：,a,b,O,17,变化的磁场和变化的电场,金属弯成如图所示形状，在垂直均匀磁场的平面中，绕O点以角速度,