电磁感应定律 动生电动势

关于电磁感应定律动生电动势第1页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五§7-1电磁感应定律一、电磁感应现象英国物理学家化学家法拉第M.Faraday(1791-1867)第2页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五010203040G磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象第3页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五010203040G磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象第4页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五010203040G磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象第5页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五010203040G磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象第6页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五010203040G磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象第7页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五010203040G磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象第8页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五金属棒在磁场中作切割磁力线运动时的电磁感应现象010203040GSN第9页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五金属棒在磁场中作切割磁力线运动时的电磁感应现象010203040GSN第10页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五金属棒在磁场中作切割磁力线运动时的电磁感应现象010203040GSN第11页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五金属棒在磁场中作切割磁力线运动时的电磁感应现象010203040GSN第12页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五金属棒在磁场中作切割磁力线运动时的电磁感应现象010203040GSN第13页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五金属棒在磁场中作切割磁力线运动时的电磁感应现象010203040GSN第14页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五回路2电池BATTERY010203040G当回路1中的电流变化时，在回路2中出现感应电流。回路1第15页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五电池BATTERY010203040G回路1回路2当回路1中的电流变化时，在回路2中出现感应电流。第16页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五回路2电池BATTERY010203040G当回路1中的电流变化时，在回路2中出现感应电流。回路1第17页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五电池BATTERY010203040G回路1回路2当回路1中的电流变化时，在回路2中出现感应电流。第18页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五回路2电池BATTERY010203040G当回路1中的电流变化时，在回路2中出现感应电流。回路1第19页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五电池BATTERY010203040G回路1回路2当回路1中的电流变化时，在回路2中出现感应电流。第20页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五abcd结论：

当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，不管这种变化是由什么原因引起的，回路中会有电流产生。这一现象称为电磁感应现象。电磁感应现象中产生的电流称为感应电流，相应的电动势称为感应电动势。

第21页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五二.楞次定律闭合回路中感应电流的方向，总是使它所产生的磁通来反对（或阻止）回路中磁通量的变化。SNSNNS感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因第22页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五在SI制中比例系数为1感应电动势和B矢量通量的变化率成正比式中的“”号是楞次定律的数学表达。三、法拉第电磁感应定律∝ddtieΦddt=ieΦ第23页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五分四种情况讨论：εi＜0由定律得εi与L方向相反。ε＞i0由定律得εi与L方向相同。Φ＞01.若，ddt＞0ΦnΦL绕行方向绕行方向nΦLεiddt=ieΦ由电磁感应定律确定感应电动势的方向εiΦ随时间增大，Φ＞02.若，ddt＜0ΦΦ随时间减小，第24页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五若有N匝导线εi=ddtΦNψd=dtΦ=ψN磁通链数dΦ=Ndt()ddtΦΦ＜0，＞03.

(同学自证)＜ddtΦΦ＜0，04.

(同学自证)第25页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五感应电量:1=ΦdRΦ1Φ2òq=iIdtt1t2òR1ddtΦ=t1t2dtòΦ1Φ2()1=R感应电流:=R1ddtΦεIRi=i感应电量与磁通量的变化成正比，与磁通量变化的快慢无关。在实验中，可以通过测量感应电量和电阻来确定磁通量的变化。第26页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五解：例、一长直导线通以电流旁边有一个共面的矩形线圈abcd。求：线圈中的感应电动势。odcbarxixdx选l如图所示第27页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五+++++++++++++++B+++++vfmef+++++-

§7-2动生电动势动生电动势：电子受洛伦兹力：—非静电力非静电场:

动生电动势:磁场中的运动导线成为电源，非静电力是洛伦兹力第28页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五1.

选择方向；dl2.

确定的方向；v×B3.

确定dl所在处的及vB；=vBdlcos00=vBL＜0Bv×

[例1]

直金属杆在均匀磁场中作切割磁力线运动。求：动生电动势。v×B4.

确定dl与的夹角；与idl方向相同，ei=òvBdlev+++++++++++++Bdlie.di=v×B()dldle5.

确定dii及eeAB第29页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五++L+++v+++++++B+++++a++++dl=vBLsinasinvBdl=asin900cos()900dldl=vBad=v×B()dl.dle=sinvBdlaeòvB，，，L。

[例2]

已知：a求：eBv×eab说明：b点电势高方向：由a→b第30页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五l++++++++++++++++++++++++++++++Oω++++++++++++vB+++++++++++v×BdlL

[例3]

一金属杆在匀强磁场中转动，已知：B，ω，L求：动生电动势。解：d=v×B()dl.ldesin900cos1800dldl=Bωlvωl=ω=LB212-Bdlωl0L=òe与方向相反。dldl式中负号表示e第31页，共33页，2022年，5月20日，11点55分，星期五abvI=vμI02πlnaba+()v×B

[练习]

一直导线CD在一无限长直电流磁场中作切割磁力线运动。求：动生电动势。