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大学 大学物理 李春贵 课件 ppt

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第6章 电磁感应 电磁波 6.1 电磁感应基本定律6.2 动生电动势 感生电动势6.3 自感和互感6.4 磁场的能量6.5 麦克斯韦方程组6.6 电磁场与人类文明 一、电磁感应现象静电场、稳恒电流的磁场不随时间而变化如果随时间而变化什么现象？、什么规律？三个实验现象当穿过一个闭合导体回路所围面积的磁通量发生变化时（不论这种变化是由什么原因引起的），在回路中就有电流产生该现象称为电磁感应现象。产生的电流称为感应电流相应的电动势为感应电动势。结论： 二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律： 通过回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中就有感应电动势产生，而感应电动势正比于磁通量的对时间变化率的负值。 (1) 若回路是 N 匝密绕线圈 (2) 若闭合回路中电阻为R(3)感应电荷为讨论：磁通链数1.由法拉第电磁感应定律判定三、楞次定律2.楞次定律确定感应电动势方向的方法：步骤:a.先任意规定一个方向为回路的正方向，且回路所围面积的正法线与其构成右手螺旋；b.确定磁通量的正负c.由法拉第电磁感应定律确定感应电动势的方向,若为正，则与回路正向一致，若为负，则相反。 闭合回路中感应电流的方向，总是使它所产生的磁场去反抗引起感应电流的原来磁通量的变化。反抗变化长直导线通有交流电I=I0sint,其中I0和是大于零的常数,在长直导线旁平行放置一N匝矩形线圈,线圈平面与直导线共面.已知线圈长为l,宽为b,线圈靠近直线的一边距导线的距离为d.解：通过面积元dS的磁通量 （选顺时针方向为正） 例1:求：线框中的感应电动势通过整个线圈的磁通量 通过N匝线圈的磁通量 则回路中的感应电动势 解：例2:求：线圈中的感应电动势穿过单匝线圈的磁通量 穿过N匝线圈的磁通量 由法拉第电磁感应定律得 令：交流发电机的制造原理法拉第电磁感应定律： 通过回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中就有感应电动势产生，而感应电动势正比于磁通量的对时间变化率的负值。小结：楞次定律： 闭合回路中感应电流的方向，总是使它所产生的磁场去反抗引起感应电流的原来磁通量的变化。N 匝密绕线圈：感应电流：感应电荷：M.法拉第(17911869)伟大的物理学家、化学家、19世纪最伟大的实验大师。右图为法拉第用过的螺绕环楞次， (18041865年) 楞次是俄国物理学家和地球物理学家，生于爱沙尼亚的多尔帕特。早年曾参加地球物理观测活动，发现并正确解释了大西洋、太平洋、印度洋海水含盐量不同的现象，1845年倡导组织了俄国地球物理学会。1836年至1865年任圣彼得堡大学教授，兼任海军和师范等院校物理学教授。楞次主要从事电学的研究。1832年当他知道了法拉第研究“磁生电”取得了成功，很受鼓舞，也开始进行一系列电磁实验。1833年楞次把他的工作总结在论动电感应引起的电流的方向一文中，指出感应电流的方向是这样确定的：它所产生的磁场方向与引起感应的原磁场的变化方向相反。这对充实、完善电磁感应规律是一大贡献。后被称为楞次定律，这一定律表明，电磁感应现象也是尊从能量守恒定律的。1842年，几乎在同时，楞次还和焦耳各自独立地确定了电流热效应的规律，这就是大家熟知的焦耳楞次定律。他还定量地比较了不同金属线的电阻