人教版高中物理选修3-2课件：感生电动势与感生电场(共21张PPT)

1、感生电动势与感生电场感生电动势与感生电场 曹海奇曹海奇 （1）涡旋电场一定是圆形的吗？）涡旋电场一定是圆形的吗？ （2）无限大的磁场，涡旋电场怎样？）无限大的磁场，涡旋电场怎样？ 感生电动势：感生电动势： SB tt e D FD = DD 根据法拉第电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律 实验表明：实验表明：感生电动势感生电动势 完全与导体的种类和性完全与导体的种类和性 质无关。质无关。 麦克斯韦敏锐地预感到即使导体不存在，在麦克斯韦敏锐地预感到即使导体不存在，在变化的磁变化的磁 场场周围会激发一种电场，叫做感应电场或涡旋电场。周围会激发一种电场，叫做感应电场或涡旋电场。 B t D D 已知：

2、已知：S， 涡旋电场力充当非静电力涡旋电场力充当非静电力 你认为圆你认为圆 形磁场的形磁场的 涡旋电场涡旋电场 是什么样是什么样 的？的？ P 你认为圆你认为圆 形磁场的形磁场的 涡旋电场涡旋电场 是什么样是什么样 的？的？ （1）圆形磁场离中心）圆形磁场离中心r处感生电场强度：处感生电场强度： 2 E r e p = （2）感生电场不是静电场，）感生电场不是静电场， 不是由电荷产生，而是由变不是由电荷产生，而是由变 化的磁场产生，化的磁场产生，无源场无源场 （3）感生电场是封闭的）感生电场是封闭的 （4）感生电场是）感生电场是非保守力场非保守力场， 无电势的概念无电势的概念 L Edle=

3、（5）感生电场与感生电动势的关系）感生电场与感生电动势的关系 1 2 SB trp D = D （） A B A、B处的感生电场都沿曲处的感生电场都沿曲 线的切线方向吗？线的切线方向吗？ 不是不是 沿图中曲线一圈，感沿图中曲线一圈，感 生电动势为多少？生电动势为多少？ Edle= A B B a b 1 t 2 A A B ES rp D = D cos A BA B ELeq= 1 cos t 2 A BA B A B SL r eq p D = D 1 t 2 A BA B A B SL r e p D = D t 2 B S j p D = D q j A B A、B处的感生电场都沿曲处

4、的感生电场都沿曲 线的切线方向吗？线的切线方向吗？ 不是不是 沿图中曲线一圈，感沿图中曲线一圈，感 生电动势为多少？生电动势为多少？ a b SB tt x D FD = DD 感生电动势与封闭感生电动势与封闭 曲线形状无关曲线形状无关 1 1 SB t e D = D 2 2 SB t e D = D 1 1 SB t e D = D 2 2 SB t e D = D 12 . . . SB t eee D =+= D 总 感生电动势与封闭曲线的形状无关感生电动势与封闭曲线的形状无关 边长为边长为a的正方形磁场外的的正方形磁场外的 感生电场是圆形的吗？感生电场是圆形的吗？ 其感生电动势是否是

5、其感生电动势是否是 2 aB t x D = D 不是不是 是是 感生电场的方向与磁场感生电场的方向与磁场 的边界有关的边界有关 感生电动势的大小与磁场形状无关感生电动势的大小与磁场形状无关 Q P 闭合回路的感生电动势闭合回路的感生电动势 与外磁场的变化无关与外磁场的变化无关 感生电场与外磁场有关感生电场与外磁场有关 a b c d O a b 2 4 r k p = b a 2 11 22 Er kkr r p p = 2 Er p e=g （2）ab之间用跨过第之间用跨过第2、3、4象限象限 并以并以O为圆心的圆弧导线相连，那么为圆心的圆弧导线相连，那么 ab之间的电势差为多少？之间的电

6、势差为多少？ O a b 2 3 4 r k p b a （3）ab之间没有导线相连，那之间没有导线相连，那 么么ab之间的电势差为多少？之间的电势差为多少？ a b 无电势差无电势差 a bc RR ca e 求感应电动势求感应电动势 方法一、利用法拉第电磁感应定律方法一、利用法拉第电磁感应定律 a bc RR O （1）连接）连接oa，ob （2）由于）由于oa，ob与感生电场垂直，与感生电场垂直， 故不产生电动势，闭合回路故不产生电动势，闭合回路oab所所 产生的电动势与产生的电动势与ab的电动势相等的电动势相等 1 13 22 ba SB RR k t e D = D g g （3）同理连接）同理连接oc 2 1 2 6 cb SB R R k t p e D = D gg g 2 c 3 () 412 abacb Rk p eee=+=+g a bc R R ab e 求感应电动势求感应电动势 方法二、利用感生电场求电动势方法二、利用感生电场求电动势 O q P 圆内圆内P处的感生电场为：处的感生电场为： 2 1 22 k r Ekr r p p = 3 2cos R r q = 3 cos 4 x EEkRq=常量常量 2 3 4 ba kRe= a