电磁感应electromagneticinduction奥斯特电流磁效应课件.ppt

第三章 电磁感应 electromagnetic induction奥斯特 电流磁效应,对称性,反映了物质世界对称的,1 法拉第电磁感应定律 一.电磁感应现象,磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象,金属棒在磁场中作切割磁力线运动时 的电磁感应现象,当回路1中的电流变化时，在回路2中出现感应电流。,二.规律1.法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小,2.楞次定律 Lenz law 闭合回路中感应电流的方向，总是使它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现。,3.法拉第电磁感应定律,约定,首先任定回路的绕行方向规定电动势方向与绕行方向一致时为正 当磁力线方向与绕行方向成右手螺旋时规定磁通量为正,分四种情况讨论：,若有N 匝导线,例：直导线通交流电 置于磁导率为 的介质中求：与其共面的N匝矩形回路中的感应电动势,解：设当I 0时，电流方向如图,已知,其中 I0 和 是大于零的常数,设回路L方向如图,建坐标系如图,在任意坐标处取一面元,交变的电动势,0,把感应电动势分为两种基本形式 动生电动势 motional emf 感生电动势 induced emf下面 从场的角度研究电磁感应电磁感应对应的场是电场 它可使静止电荷运动 研究的问题是：动生电动势的非静电场？感生电动势的非静电场？性质？,2 动生电动势一.典型装置,1.中学：单位时间内切割磁力线的条数,由楞次定律定方向,均匀磁场,导线 ab在磁场中运动电动势怎么计算？,2.法拉第电磁感应定律建坐标如图,设回路L方向如图,负号说明电动势方向与所设方向相反,3.由电动势与非静电场强的积分关系,非静电力洛仑兹力,0,适用于一切产生电动势的回路,例1 在空间均匀的磁场中,适用于切割磁力线的导体,设,导线ab绕Z轴以 匀速旋转,导线ab与Z轴夹角为,求：导线ab中的电动势,解：建坐标如图,在坐标 处取,该段导线运动速度垂直纸面向内运动半径为,0,方向从 a b,例2 直金属杆在均匀磁场中作切割磁力线运动。求：动生电动势。,v,+,+,+,+,+,B,求：动生电动势。,v,B,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,R,例4 有一半圆形金属导线在匀强磁场中作切割磁力线运动。已知：v，B，R,+,l,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,O,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,v,B,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,d,l,L,例5 一金属杆在匀强磁场中转动，已知：B，L。求：动生电动势。,解一：,例6 一直导线CD在一无限长直电流磁场中作切割磁力线运动。求：动生电动势。,线圈在磁场中转动时的感应电动势,交 流 电,