电磁感应定律、动生感生电动势

第九章电磁感应与电磁场,一.教学内容,二.教学要求,法拉第电磁感应定律、楞次定律、感生电动势、动生电动势、自感、互感、磁场能量和磁场能量密度、涡旋电场、位移电流、麦克斯韦方程组（积分形式）、电磁波,1.掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律，了解电磁感应现象与能量守恒的关系。,2.理解动生电动势和感生电动势的本质，会计算简单情况的动生、感生电动势。,3.了解自感和互感的现象,会计算几何形状简单的导体的自感和互感.,4.了解磁场具有能量和磁能密度的概念。,5.了解涡旋电场、位移电流概念以及麦克斯韦方程组（积分形式）的物理意义.,三.重点、难点,重点：法拉第电磁感应定律、动生电动势、自感、互感、磁场能量和磁场能量密度、位移电流、麦克斯韦方程组（积分形式）,难点：对涡旋电场、位移电流、麦克斯韦方程组（积分形式）的认识.,第九章电磁感应与电磁场,一电磁感应现象-（磁生电）,9-1电磁感应定律,闭合的导线回路中的感应电流具有确定方向，它总是使得感应电流所产生的通过闭合回路面积的磁通量，去补偿或者反抗引起感应电流的磁通量的变化。,二楞次定律（P395）,愣次定律,用楞次定律判断感应电流方向,注意：阻碍的是磁通量变化,愣次定律,当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中产生感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值.,三法拉第电磁感应定律,电磁感应定律,若闭合回路为N匝,，称为磁链数,：非电性场的场强,一电源：提供非静电力（洛仑兹力、化学力）的装置.使得正负电荷不断分离,并且正电荷逆静电场力方向运动.,电源电动势,定义：单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功.（P331）,电源电动势,二电动势,规定：从负极经电源内部到正极的方向为电动势的指向,-标量,电池内部：电流从低电势流向高电势，电动势指向电势高的地方，即“”电池外部：电流从高电势流向低电势,电动势,92、3动生电动势和感生电动势,设杆长为,动生电动势,1在磁场中运动的导线内的感应电动势,一动生电动势,动生电动势方向判断：负极正极,1.右手定则：“动磁电”判定电动势（高电势）方向,若ab0，则VbVa，ab若ab0，则VbVa，ba,动生电动势只能存在于运动导体内。,3.楞次定律(闭合回路),动生电动势,dl方向任选-（方向）,解1动生电动势,例9-2(P402)一长为L的铜棒在磁感强度为的均匀磁场中,以角速度在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端转动，求铜棒两端的感应电动势.,（点P的电势高于点O的电势）,动生电动势,解2利用电磁感应定律,动生电动势,“动磁电”判定：电动势方向OP,例9-3(P403)无限长直导线载有电流I，长度为b的金属杆与导线共面且垂直。杆以速度平行直线电流运动，求杆中的感应电动势，并判断哪端电势高,解：建立坐标，在杆上取线元dx,A端电势较高。,AB,动生电动势,2在磁场中转动的线圈内的感应电动势,动生电动势,二感生电动势（P405）,麦克斯韦假设：变化的磁场在其周围空间激发一种电场,这个电场叫感生电场。它的电场线总是闭合的，故称涡旋电场。,感生电动势,感生电场是非保守场,和均对电荷有力的作用.,静电场是保守场,静电场由静电荷产生；感生电场是由变化的磁场产生.,感生电动势,三涡电流,感应电流不仅能在导电回路内出现，而且当大块导体与磁场有相对运动或处在变化的磁场中时，大块导体中也会激起感应电流.这种在大块导体内流动的感应电流,叫做涡电流,简称涡流.,应用热效应、电磁阻尼效应.,涡电流,例1将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两平面的磁通量随时间的变化率相等，则（A）铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势。（B）铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小。（C）铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大。（D）两环中感应电动势相等。,D,若换成铜环和铁环，感应电流相同吗？,感应电动势,电磁感应定律:动生电动势：感生电动势:,感应电动势重点!,总结,作业1如图所示，长为L的金属细杆ab绕竖直轴OlO2以