第8章电磁感应（修改稿）.ppt

讲课老师：犹估计，2010-2011第2学期，第8章电磁感应和电磁场，(electroomaagneticinduction)，特尔336031397579175，q:17787743他第一次提出了引入磁场这个名字的创造性的想法。1831年发现了电磁感应现象，电解定律，物质的半磁性和顺磁性，光的偏振面在磁场中旋转，法拉第(MichaelFaraday，1791-1867)，2020/6/10，5，8(数据)，1电磁感应现象1在封闭回路所包围的面积中，磁线速度发生变化，电路中产生电流，这种电流称为感应电流，这种现象称为电磁感应现象，2020/6/10，6，电磁感应的经典实验磁石具有线圈和相对运动，线圈中产生电流。在其他相邻线圈中产生电流的线圈电流的变化，在磁场中导体移动时，在闭合回路中产生电流。2020/6/10，7，2伦茨的定律，电路中感应电流的方向总是引导感应电流产生的磁场，以阻止或补偿引起感应电流的磁通量变化。(动画) (实际演示)，第二法拉第电磁感应定律，导体电路的感应电动势大小与通过电路的磁通量变化率成正比，在表达式中，k是比例常数，即(SI)系统中，k=1，确定感应电流方向？2020/6/10，8，*只有磁通变化是诱导电动势。(演示)，*要形成感应电流，除了磁通变化外，还可以找到闭合导体回路，n旋转线圈串联时法拉第电磁感应定律，n旋转等线圈串联的回路，2020/6/10，9，在均匀磁场中，电线在轨道上滑动，找到电路的感应电动势。例如，1，讨论，3法拉第电磁感应定律的应用，随着时间t，磁场发生变化：2020/6/10，10，寻找在无限直线电流的磁场中运动的导体线框，导体线框和载流量配线的共面，感应电动势线框。示例2，2020/6/10，11，问：如何在不损害通信电缆外观的情况下盗用信息？2020/6/10，12，8-2电动势和感应电动势，2020/6/10，13，即电线在磁场中切断磁力线的运动所产生的感应电动势称为动态电动势，8-2作用力和感应电动势，感应电动势，感应电动势为1，感应电动势为1，1)移动导体的自由电子受磁场的洛伦兹力作用，2)移动导体两端产生电荷，形成导体内有强度的电场，3)平衡条件，4)电动势，自由电子，2020/6/10，15，直线导体ab以一定速度长的直线在导线ab中查找动态电动势，并确定哪个末端电位较高。解决方案：r中的线元素dr，向右方向。因为电动势的方向从a指向b，b短电势较高。例如，在强磁场b(如1，2020/6/10，16)中，长r的铜棒围绕一端o在垂直于b的平面中旋转，并且角速度寻找杆上的电动势。解决方案：方法1(动态电动势)，方向：方法2(法拉第电磁感应定律):在dt时间内在导体棒上切割磁场线(由伦茨定律确定方向)，示例2，2020/6/10，17，示例3薄圆盘有两个套装笔刷a，b分别连接到圆盘的边缘和轴。计算出它们之间的电势，并指出哪里有高电势。2020/6/10，18，解决方案，不论磁碟厚度为何。(方法1)，2020/6/10，19，圆盘边缘的电位高于中心铰链的电位。2020/6/10，20，(方法2)，2020/6/10，20，取一个虚拟的闭合环，然后沿同一方向取其周长。、2020/6/10，21，与点匹配，圆盘边缘的电位为中心，2020/6/10，22，感觉电场(旋涡电场)，2(演示)，淬火工艺：将金属毛坯加热到适当的温度，并保持一段时间。快速冷却的金属热处理工艺，立即浸入急冷介质中。应用，2020/6/10，24，感应电场在导体内产生感应电流。这种感应电流的流线是密封的涡流形状，因此被称为涡轮电流(如电炉炼钢、淬火等)。2 .涡流，应用，2020/6/10，25，交变电流，高频感应加热，3，涡流热效应减少，2020/6/10，26，静电场感应电场，共同点：电荷的强作用对电荷有强大的作用，另一点：由静态电荷变化的磁场产生，(保守场)，(非保守场)(活动字段)，直线是没有端点的闭合曲线。(涡流场)，三感电场和静电场比较，2020/6/10，27，问：如何在不损害通信电缆外观的情况下盗用信息？2020/6/10，28，高压开关，整流滤波电路，8-3磁电感，2020/6/10，29，8-3磁电感和互感，1磁电感，k-特写灯泡a先打开线圈抵抗电流变化的能力，不管线圈是否通过电流，电惯性的迹象，2020/6/10，30，(2)磁角电动势，磁角，2020/6/10，31，磁角现象的应用日光灯主要是灯管，镇流器(演示)，整流滤波电路，稳定流适用，LC谐振电路滤波电路，感应环等，2020/6/10，32，磁电感危害和磁电感防止现象也有不利的一面，3354大型磁电感线圈引起的大电流，例如大型电动机绕组等，2020/6/10，34，(通常可用作测量磁导仪的方法)，2020/6/10，35，示例2具有两个同轴圆柱导体，其半径分别为和，电流相同，但电流的流向相反。在两个气缸之间放置充满磁导率的均匀磁介质，求出磁导仪。2020/6/10，36，解开两个圆柱体之间的间隙，取两个圆柱体之间的长面，然后分成几个小面圆。2020/6/10，37，单位长度的磁感为2020/6/10，38，2。互感互感互感互感电动势，线圈1中电流的变化导致线圈2的磁通变化，线圈2中感应电动势符合bi-sa定律，通过线圈2的磁通量与线圈1中的电流I成正比，电路周围没有铁磁，两个线圈的结构、相对位置和周围介质的分布不变时互感电动势，m22 (3)线圈之间的连接反映了电感和互感的关系，线圈的相序，线圈的自上而下对应的总自觉， 电鱼是严重破坏渔业资源和渔业水域生态环境的非法捕捞行为(滥杀)。(演示)，2020/6/10，41，是，有，无，无，2020/6/10，42，是，无限长导线通过电流，现有矩形线，框架与长直线导线共面。(如图所示)，互感和互电动势，解决方案，通过线框磁通，互感，互电动势，2020/6/10，43，示例，关于同一轴的两个，电场能量密度，8-5磁场的能量磁场能量密度，2020/6/10，46，磁电感线圈磁能，第一，线圈中存储的能量磁电感3360，2020/6/10，47，磁电感线圈磁能已知单位长度同轴电缆的磁力和磁角。金属核心的磁场有点小。2020/6/10，50，如果可以从安培回路的定律中得出h，则为2020/6/10，51，单位长度外壳体积，2020/6/10，52，电磁场基本方程式，2020/6提出了旋转电场和位移电流的概念，建立了经典电磁理论，预测了以光速传播的电磁波的存在。提出了气体力学理论上气体分子按速度分布的统计规律。麦斯威尔(1831-1879)英国物理学家，2020/6/10，54，1865年，麦斯威尔在总结前人工作的基础上，提出了完整的电磁场理论，他的主要贡献是“有旋转电场”和“位移电流”两个假说，预测电磁波的存在，预测电磁波的存在(真空中)，2020/6/10，55，1888年赫兹的实验证实了他的预言，麦克斯韦理论奠定了经典电气力学的基础，为传播技术和现代电子通信技术的发展打开了广阔的前景。(在真空中)，2020/6/10，56，引言，2020/6/10，57，麦克斯韦假设电场的一点位移电流密度等于该点电位差矢量与时间的变化率。2020/6/10，58，位移电流，位移电流密度，通过电场一个截面的位移电流通过该截面的电移动通量的时间变化率。2020/6/10，59，(1)总电流连续；(2)位移电流和传导电流一样，刺激磁场。(3)传导电流产生焦耳热，位移电流不产生焦耳热。总电流，2020/6/10，60，示