8.1电磁感应定律楞次定律

1、1电磁感应 电磁场第 8 章2 1820年奥斯特发现了电流的磁效应,由此揭示了电现象和磁现象之间的联系.电流 磁场磁场 电流? 1822年，法拉第在奥斯特的启发下,经过十年的艰苦努力，直到1831年才证实磁场可以产生电流。 法拉第把这种现象定名为电磁感应。3英国物理学家和化学家，电磁理论的创始人之一。他创造性地提出场的思想，最早引入磁场这一名称。法拉第（Michael Faraday, 17911867）1831年发现电磁感应现象，后又相继发现电解定律，物质的抗磁性和顺磁性，及光的偏振面在磁场中的旋转。4一、电磁感应定律 电磁感应定律是建立在广泛的实验基础上的。实验一实验二磁铁相对线圈运动产生

2、感应电流一段导体在磁场中运动时产生感应电流5实验三 大量实验表明，当穿过闭合导体回路所包围面积内的磁通量发生变化时（不论这种变化是由什么原因引起的），在导体回路中就产生电流，这种现象称为电磁感应现象。一个线圈中电流改变时，在它附近的另一个线圈中产生感应电流。 回路中所产生的电流称为感应电流，相应的电动势则称为感应电动势。6 法拉第电磁感应定律 当穿过回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，且感应电动势与磁通量对时间变化率的负值成正比。 法拉第对电磁感应现象做了定量的研究分析，总结出了电磁感应的基本规律：负号反映了感应电动势的方向。 感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本

3、质。如果导体回路不闭合就不会有感应电流，但感应电动势仍然会存在。7如何判断感应电动势的方向？与回路取向相反（ 与回路成右螺旋）NS 首先，在回路上任意选定一个回路绕行正方向。 然后，考虑 的变化。 当穿过回路的磁感应线方向与回路绕行方向满足右手螺旋关系时，通过回路面积的磁通量 为正，反之为负。8感应电动势的方向与磁通量变化之间的关系9国际单位制：（韦伯）（伏特）（1）闭合回路由N 匝密绕线圈组成 磁通匝数（磁链）（2）若闭合回路的电阻为R ，感应电流为10 设在t1到t2时间内，通过闭合导体回路的磁通量由 变到 。 在t1到t2这段时间内通过回路导体 任一截面的总电量q 为感应电量 在实验中通

4、过测量线圈回路截面的感应电荷量和线圈的电阻，就可以知道相应的磁通量的变化。在t1到t2时间内感应电量仅与回路中磁通量的变化量成正比，而与磁通量变化的快慢无关。常用的磁通计就是根据这个原理设计制成的。11二、楞次定律 1834年楞次在大量实验的基础上总结提出了直接判断感应电流方向的法则，称为楞次定律 闭合回路中产生的感应电流的方向，总是使它自己所激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量的变化（增加或减少）。楞次感应电动势的方向就是感应电流的方向121、判断原磁场的方向。2、确定穿过闭合回路的磁通量的变化（增加或减少）。3、确定感应电流磁场的方向。磁通增加时，感应电流磁场与原磁场方向相反；磁通减少时，

5、感应电流磁场与原磁场方向相同。4、根据右手螺旋定则确定感应电流的方向。 应用楞次定律判断感应电流的方向的步骤：用楞次定律判断感应电流方向14 楞次定律是能量守恒定律的一种表现 维持滑杆运动必须外加一力，此过程为外力克服安培力做功转化为焦耳热。 机械能焦耳热 楞次定律中的“阻碍过程”，实际上是转化过程。15 例8-1 一长直导线中通有交变电流 ，式中 表示电流振幅， 是角频率， 和 都是常量。在长直导线旁平行放置一长为 、宽为 矩形线框，线框与长直导线在同一平面内。 线框靠近直线的一边离直导线的距离为c，如图所示。求:任一时刻矩形线框中的感应电动势。Icba16Icba 解 取顺时针方向为回路的

6、绕行正方向。t时刻距直导线为x处的磁感应强度大小为xdx通过面积元dS的磁通量为t 时刻通过整个矩形线框面积的磁通量为方向17线框回路内的感应电动势为线框内的感应电动势随时间按余弦规律变化。当 时， ，则 ，表明感应电动势的方向与回路绕行方向相反，即感应电动势的方向为逆时针方向。 用同样的方法可以判断在其他时间内感应电动势的方向，它将按余弦函数交替地作逆时针和顺时针的周期变化。18 例8-2 如图所示，在作铁磁试样的环上绕上两组线圈，一组线圈匝数为 与电池相连，另一组线圈匝数为 与一个“冲击电流计”相连（这种电流计的最大偏转与通过它的电量成正比）。设铁环原来没有磁化。当合上电键使 中的电流从零增大到 时，冲击电流计测出通过它的电量是q 。求与电流 相应的铁环中的磁感应强度 是多大?19 解 当合上电键使 中的电流增大时，它在铁环中产生的磁场也增强，因而 线圈中有感应电动势产生。以S表示环的截面积，以B表示环内磁感应强度，则通过环截面积的磁通量线圈 中的感应电动