大学普通物理学经典课件电磁感应

第10章电磁感应第10章电磁感应1例1直导线OA的长度为L，以速度在均匀磁场中运动，与之间夹角为,求直导线中的动生电动势。均匀磁场，导体平动OA例1直导线OA的长度为L，以速度在均匀磁场中运动，2例2长为L的铜棒在磁感强度为的均匀磁场中，以角速度在与磁场方向垂直的平面内绕棒的一端O

匀速转动，如图所示，求棒中的动生电动势。均匀磁场，导体转动方法一方法二例2长为L的铜棒在磁感强度为的均匀磁场中，以角速度3例3在载有电流的长导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直。半圆环的半径为b，环心o与导线相距a，设半圆环以速度平行于导线平移。求半圆环内感应电动势的大小和方向，以及MN两端的电势差。e非均匀磁场，导体平动MNOaeMNOa例3在载有电流的长导线附近，放一导体半圆环MeN与长直4例4如图，长直导线通以电流，在其右方放一长方形线圈ABCD，两者共面，线圈长，宽为a，线圈以速度垂直于直线方向运动。求：线圈AB边与长直导线相距为d时，线圈中电动势的大小和方向。ABDC例4如图，长直导线通以电流，在其右方放一长方形线圈A5

练习直导线ab以速率沿平行于长直载流导线的方向运动，ab与直导线共面，且与它垂直，如图所示。设直导线中的电流强度为I，导线ab长为L，a端到直导线的距离为d，求导线ab中的动生电动势，并判断哪端电势较高。练习直导线ab以速率沿平行于长直载流导线的方向运动6静电场感生电场起源静止电荷激发变化磁场激发电场线的形状非闭合曲线，闭合曲线，性质保守场，做功与路径无关非保守场，做功与路径有关有源场无源场静电场感生电场起源静止电荷激发变化磁场激发电场线的形状非闭合7例5如图，磁场局限于半径为R的柱形区域中，在这个区域中磁场均匀，设正以速率增加，求任意半径r处电场强度的值。[解]由磁场的对称性可知，涡旋电场的电场线为与圆柱同轴的同心圆，同一圆周上E

的大小处处相等。例5如图，磁场局限于半径为R的柱形区域中，在这个区域中磁场8r<Rr>Rrr<Rr>Rr9互感的计算：例6

一长直螺线管，单位长度上的匝数为n,另一半经为r的圆环放在螺线管内，圆环平面与管轴垂直。求螺线管与圆环的互感系数。互感的计算：例6一长直螺线管，单位长度上的匝数为n,另一半10练习

有两个长度均为，半经分别为r1和r2（r1<r2),匝数分别为N1和N2的同轴长直密绕螺线管，求他们的互感系数。142r12r2练习有两个长度均为，半经分别为r1和r2（r1<r11自感的计算：例7螺绕环的自感：设环的截面积为S，轴线半径为R，单位长度的匝数为n，环中充满相对磁导率为的磁介质。思考：直螺线管？自感的计算：例7螺绕环的自感：设环的截面积为S，轴线半径为12同理因为又有可得回路１和回路２之间的耦合因数。

一般说来，回路１的电流产生的磁场通过自身回路的磁通量与它通过回路２的磁通量是不相等的。通常。因此和之间的关系可表示为：耦合因数同理因为又有可得回路１和回路２之间的耦合因数。一般说13例两线圈顺接，如图（a），1，4之间的自感为1.0H，在他们的形状和位置都不变的情况下，如图（b）那样反接后，1，3之间的总自感为0.4H，求两线圈之间的互感系数。（a）顺接（b）反接12341234例两线圈顺接，如图（a），1，4之间的自感为（a）顺接（b14一磁能回路电阻所放出的焦耳热电源作功电源反抗自感电动势作的功自感线圈磁能K10.5磁场能量一磁能回路电阻所放出的焦耳热电源作功电源反抗自感电动势作的15磁场能量密度磁场能量自感线圈磁能磁场能量密度磁场能量自感线圈磁能1610.6位移电流静电场中：恒定电流磁场中：涡旋电场：10.6位移电流静电场中：恒定电17一位移电流++++----I一位移电流++++----I18+++++-----IIAB+++++-----IIAB19例半经为R，相距的圆形空气平板电容器，两端加上交变电压，求电容器两极板间的：（1）位移电流（2）位移电流密度的大小（3）位移电流激发的磁场分布，r为园板的中心距离。*例半经为R，相距的20**21大学普通物理学经典课件电磁感应22第10章电磁感应第10章电磁感应23例1直导线OA的长度为L，以速度在均匀磁场中运动，与之间夹角为,求直导线中的动生电动势。均匀磁场，导体平动OA例1直导线OA的长度为L，以速度在均匀磁场中运动，24例2长为L的铜棒在磁感强度为的均匀磁场中，以角速度在与磁场方向垂直的平面内绕棒的一端O

匀速转动，如图所示，求棒中的动生电动势。均匀磁场，导体转动方法一方法二例2长为L的铜棒在磁感强度为的均匀磁场中，以角速度25例3在载有电流的长导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直。半圆环的半径为b，环心o与导线相距a，设半圆环以速度平行于导线平移。求半圆环内感应电动势的大小和方向，以及MN两端的电势差。e非均匀磁场，导体平动MNOaeMNOa例3在载有电流的长导线附近，放一导体半圆环MeN与长直26例4如图，长直导线通以电流，在其右方放一长方形线圈ABCD，两者共面，线圈长，宽为a，线圈以速度垂直于直线方向运动。求：线圈AB边与长直导线相距为d时，线圈中电动势的大小和方向。ABDC例4如图，长直导线通以电流，在其右方放一长方形线圈A27

练习直导线ab以速率沿平行于长直载流导线的方向运动，ab与直导线共面，且与它垂直，如图所示。设直导线中的电流强度为I，导线ab长为L，a端到直导线的距离为d，求导线ab中的动生电动势，并判断哪端电势较高。练习直导线ab以速率沿平行于长直载流导线的方向运动28静电场感生电场起源静止电荷激发变化磁场激发电场线的形状非闭合曲线，闭合曲线，性质保守场，做功与路径无关非保守场，做功与路径有关有源场无源场静电场感生电场起源静止电荷激发变化磁场激发电场线的形状非闭合29例5如图，磁场局限于半径为R的柱形区域中，在这个区域中磁场均匀，设正以速率增加，求任意半径r处电场强度的值。[解]由磁场的对称性可知，涡旋电场的电场线为与圆柱同轴的同心圆，同一圆周上E

的大小处处相等。例5如图，磁场局限于半径为R的柱形区域中，在这个区域中磁场30r<Rr>Rrr<Rr>Rr31互感的计算：例6

一长直螺线管，单位长度上的匝数为n,另一半经为r的圆环放在螺线管内，圆环平面与管轴垂直。求螺线管与圆环的互感系数。互感的计算：例6一长直螺线管，单位长度上的匝数为n,另一半32练习

有两个长度均为，半经分别为r1和r2（r1<r2),匝数分别为N1和N2的同轴长直密绕螺线管，求他们的互感系数。142r12r2练习有两个长度均为，半经分别为r1和r2（r1<r33自感的计算：例7螺绕环的自感：设环的截面积为S，轴线半径为R，单位长度的匝数为n，环中充满相对磁导率为的磁介质。思考：直螺线管？自感的计算：例7螺绕环的自感：设环的截面积为S，轴线半径为34同理因为又有可得回路１和回路２之间的耦合因数。

一般说来，回路１的电流产生的磁场通过自身回路的磁通量与它通过回路２的磁通量是不相等的。通常。因此和之间的关系可表示为：耦合因数同理因为又有可得回路１和回路２之间的耦合因数。一般说35例两线圈顺接，如图（a），1，4之间的自感为1.0H，在他们的形状和位置都不变的情况下，如图（b）那样反接后，1，3之间的总自感为0.4H，求两线圈之间的互感系数。（a）顺接（b）反接12341234例两线圈顺接，如图（a），1，4之间的自感为（a）顺接（b36一磁能回路电阻所放出的焦耳热电源作功电源反抗自感电动势作的功自感线圈磁能K10.5磁场能量一磁能回路电阻所放出的焦耳热电源作功电源反抗自感电动势作的37磁场能量密度磁场能量自感线圈磁能磁场能量密度磁场能量自感线圈磁能3810.6位移电流静电场中：恒定电流磁场中：涡旋电场：10.6位移电流静电场中：恒定电39一位移电流++++----I一位移电流++++----I40+++++-----IIA