南方医科大学大学物理李贞姬ch73lzj

1、 7-3 感生电动势感生电动势 感生电场感生电场 (induced electromotive force ；induced electric field ) 两种不两种不同机制同机制 相对于实验室参照系，磁场不随时间变化，相对于实验室参照系，磁场不随时间变化， 而而导体回路运动导体回路运动 （切割磁场线）（切割磁场线）。 -动生电动势动生电动势 motional emf 相对于实验室参照系，若导体回路静止，相对于实验室参照系，若导体回路静止， 但但磁场随时间变化。磁场随时间变化。 -感生电动势感生电动势 induced emf一一. 感生电场感生电场 (induced electric fi

2、eld ) 实验证明：实验证明： 当磁场变化时，静止闭合导体中也出现感应电流当磁场变化时，静止闭合导体中也出现感应电流仍是洛伦兹力充当非静电力？仍是洛伦兹力充当非静电力？ 导体静止，导体静止， 载流子没有集体运动，只有载流子没有集体运动，只有热运动热运动 感生电场力感生电场力充当非静电力充当非静电力 形成感生电动势形成感生电动势ledi当空间中的磁场随时间发生变化时，就当空间中的磁场随时间发生变化时，就在周围空间激起一种在周围空间激起一种电场电场，这种电场称，这种电场称作作感生电场（有旋电场；涡旋电场）感生电场（有旋电场；涡旋电场） ie s b l 感生电动势的大小、方向与导体的种类感生电动

3、势的大小、方向与导体的种类 和性质无关，仅由变化的磁场本身引起和性质无关，仅由变化的磁场本身引起maxwell假说：假说：dtlemliddssbtdddsstbd 感生电场与变化磁场之间的关系感生电场与变化磁场之间的关系liled在仅考虑磁场随时在仅考虑磁场随时间变化，导线不运间变化，导线不运动的条件下动的条件下tbie 感生电场与磁场的变化率成感生电场与磁场的变化率成左左螺旋关系螺旋关系jb静电场与静电场与有旋电场的比较有旋电场的比较场源场源环流环流静电荷静电荷变化的磁场变化的磁场通量通量静电场为保守场静电场为保守场有旋电场为非保守场有旋电场为非保守场静电场为有源场静电场为有源场感应电场为

4、无源场感应电场为无源场电场线电场线闭合闭合磁生电磁生电0sisde0dllesstbdlilediieqse)(1d0内s 当问题中既有动生、又有感生电动势，则总感应电动势当问题中既有动生、又有感生电动势，则总感应电动势baibaddlelbv)(导体不闭合导体不闭合导体闭合导体闭合lilddlelbv)(r设一个半径为设一个半径为r的长直载流螺线管，的长直载流螺线管，内部磁场强度为内部磁场强度为b，现已知现已知t /b为大于零的恒量。为大于零的恒量。1r2r求求 管内外的感应电场。管内外的感应电场。rr lidlelidle1 2rei21 drtbstbs21 rtbtbrei21rr l

5、idle22 reicos2rtbtbrrei222ocos例例 轴对称分布的变化磁场产生的感应电场轴对称分布的变化磁场产生的感应电场 在在 db/dt 0 的均匀的均匀 磁场中产生的涡旋电场磁场中产生的涡旋电场 e旋旋与与 r 的关系曲线的关系曲线rr rr tbrei21tbrrei222由于变化磁场激起感生电场，所以在导体内产生感应电流。由于变化磁场激起感生电场，所以在导体内产生感应电流。交变电流交变电流高频感应加热原理高频感应加热原理这些感应电流的流线呈闭合的涡旋状，故称这些感应电流的流线呈闭合的涡旋状，故称涡电流涡电流(涡流涡流)交变电流交变电流减小电流截面，减少涡流损耗减小电流截面，减少涡流损耗整块整块铁心铁心彼此绝缘彼此绝缘的薄片的薄片二二. 涡电流涡电流 ( eddy current ) 高频感应炉原理高频感应炉原理 若在金属圆柱体上绕一线圈，当线圈中通入交变电流时，金属圆柱体便处在交变磁场中。设想金属圆柱体由一系列不同半径的圆柱形薄壳所构成，每层金属薄壳就