《大学物理》课件6.1电磁感应

第6章电磁感应电磁波

6.1电磁感应基本定律6.2动生电动势感生电动势6.3自感和互感6.4磁场的能量6.5麦克斯韦方程组6.6电磁场与人类文明一、电磁感应现象静电场、稳恒电流的磁场不随时间而变化如果随时间而变化什么现象？、什么规律？三个实验现象NS×××××××××××××××FmAB当穿过一个闭合导体回路所围面积的磁通量发生变化时（不论这种变化是由什么原因引起的），在回路中就有电流产生——该现象称为电磁感应现象。产生的电流称为感应电流相应的电动势为感应电动势。结论：6.1电磁感应基本定律

二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律：通过回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中就有感应电动势产生，而感应电动势正比于磁通量的对时间变化率的负值。在国际单位制中

(1)若回路是

N

匝密绕线圈

(2)若闭合回路中电阻为R(3)感应电荷为讨论：磁通链数1.由法拉第电磁感应定律判定三、楞次定律2.楞次定律确定感应电动势方向的方法：步骤:a.先任意规定一个方向为回路的正方向，且回路所围面积的正法线与其构成右手螺旋；b.确定磁通量的正负c.由法拉第电磁感应定律确定感应电动势的方向,若为正，则与回路正向一致，若为负，则相反。闭合回路中感应电流的方向，总是使它所产生的磁场去反抗引起感应电流的原来磁通量的变化。反抗Φ变化长直导线通有交流电I=I0sinωt,其中I0和ω是大于零的常数,在长直导线旁平行放置一N匝矩形线圈,线圈平面与直导线共面.已知线圈长为l,宽为b,线圈靠近直线的一边距导线的距离为d.解：通过面积元dS的磁通量（选顺时针方向为正）

例1:求：线框中的感应电动势通过整个线圈的磁通量通过N匝线圈的磁通量则回路中的感应电动势解：例2:求：线圈中的感应电动势穿过单匝线圈的磁通量穿过N匝线圈的磁通量由法拉第电磁感应定律得

如图所示，在均匀磁场中面积为S，匝数为N的平面线圈，以角速度ω绕垂直于磁感应强度

的轴OO′匀速转动,当t=0时,线圈平面法线

与

之间的夹角为

。RiOO′ωNBenα在任意时刻t,线圈平面法线

与

之间的夹角为令：交流发电机的制造原理法拉第电磁感应定律：通过回路所围面积的磁通量发生变化时，回路中就有感应电动势产生，而感应电动势正比于磁通量的对时间变化率的负值。小结：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场去反抗引起感应电流的原来磁通量的变化。N

匝密绕线圈：感应电流：感应电荷：M.法拉第(1791~1869)伟大的物理学家、化学家、19世纪最伟大的实验大师。右图为法拉第用过的螺绕环楞次Ленц，милий

Христианович

(1804

~1865年)楞次是俄国物理学家和地球物理学家，生于爱沙尼亚的多尔帕特。早年曾参加地球物理观测活动，发现并正确解释了大西洋、太平洋、印度洋海水含盐量不同的现象，1845年倡导组织了俄国地球物理学会。1836年至1865年任圣彼得堡大学教授，兼任海军和师范等院校物理学教授。楞次主要从事电学的研究。1832年当他知道了法拉第研究“磁生电”取得了成功，很受鼓舞，也开始进行一系列电磁实验。1833年楞次把他的工作总结在《论动电感应引起的电流的方向》一文中，指出感应电流的方向是这样确定的：它所产生的磁场方向与引起感应的原磁场的变化方向相反。这对充实、完善电磁感应规律是一大贡献。后被称为楞次定律，这一定律表明，电磁感应现象也是尊从能量守恒定律的。

1842年，几乎在同时，楞次还和焦耳各自独立地确定了电流热效应的规律，这就是大家熟知的焦耳——楞次定律。