大学物理电磁感应资料

1、第八章 电磁感应,？,1824 法拉第“磁能否产生电”,1831 电磁感应现象,现代电力工业、电工和电子技术基础,一、电磁感应现象,1、实验演示,8-1、电磁感应定律,2、实验演示,二、电磁感应定律,三、楞次定律确定感应电流的方法,1、图示一无限长载流导线一侧放一矩形线圈，两者位于同一平面上。试画出下列情况下线圈中感应电流的方向,结果,无感应电流,感应电流顺时针方向,感应电流顺时针方向,1、洛仑兹力是产生动生电动势的非静电力,8-2、动生电动势和感生电动势,2、动生电动势的计算,一、动生电动势,例8-1,导体棒长为L,角速度为.若转轴在棒的中点,则整个棒上电动势的值为 ;若转轴在棒的端点,则整

2、个棒上电动势的值为 .,例8-2,已知 I=40A, v=2m/s,则金属杆AB中的动生电动势i= ,电势较高端为 .,例题3、图示导线框平面与 垂 直，质量为 ，长为 的导线 棒 。在 时，以 运动， 求棒的速率与时间的函数关系,二、感生电动势,1、麦克斯韦假设,变化磁场,非静电力,感生电场,感生电动势,（2）静电场与感生电场比较,静电荷,静电场,电场线不闭合,变化磁场,感生电场,电场线闭合,非保守场（涡旋场）,保守场,（非静电场）,思考题1,答案：(D),在感应电场中电磁感应定律可写成 式中 为感应电场的电场强度,此式表明 (A)闭合曲线上 处处相等 (B)感应电场是保守力场. (C)感应

3、电场的电力线不是闭合曲线. (D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念.,2、感生电动势的计算,（1）感生电动势的表达式,（2）电磁感应定律,例题4、 均匀磁场中，一面积 为 的 匝线圈绕 轴以角速 度 匀速转动。求线圈中感应 电动势,例题5、长直载流导线与矩形线 框置于同一平面（图示）当载 流导线通以电流 时， 求矩形框中感应电动势的大小,例7 在圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁场，B的大小以速率dBdt变化，有一长度为 l 的金属棒先后放在磁场还的两个不同位置，则对应的感应电动势的大小关系为：,8. 在圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁场，B的大小以速率dBdt0变化，扇

4、形导体回路OabcO垂直于磁场放置，且O点位于轴线上，总电阻为3R，OaOcabc3r，导线可视为均质。（1）求各段导线的感应电动势；（2）O，a，b，c中哪点电势高；（3）如不放导体回路，能否说出空间O，a，b，c中哪点电势高？,9 如图所示，一半径为r2电荷线密度为的均匀带电圆环，里边有一半径r1为总电阻为R的导体环，两环共面同心(r2r1)，当大环以变角速度=(t)绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流，其方向如何？,d /dt0, i0, 逆时针,例题10、半径为R的无限长实心圆柱导体载有电流，并均匀分布在导体横截面上。一宽为R，长为L的距形回路（与导体轴线同平面以速度v向导体

5、外运动（设导体内有一很小的缝隙，但不影响电流及磁场的分布）。设初始时刻距形回路与导体轴线重合。求：（1）t（tRv）时刻回路的感应电动势。（2）回路中的的感应电动势改变方向的时刻。,0, 顺时针 0常数）导线 长 为 以速度 水平向右运动，求任意时刻感应电动势的大小和方向。设 时,7 如图，真空中两根平行的无限长直导线相距为b，通有等值、反向电流I，在它们决定的平面内且在它们中间放置一宽为L的形支架，该支架由导线和电阻串联而成，另一质量为m的金属杆de可在支架上无摩擦地滑动。将de从静止释放，求de所能达到的最大速度。,8 图示一充电后的平行板电容器, A板带正电, B板带负电. 当将开关K合上放电时, AB板之间的电场方向为_,位移电流的方向为_.,讨论题,1、指出下列讨论的错误所在,（1）在均匀、稳定磁场中有一 金属棒，若它在作切割磁力线的运动，导线上各点一定存在着非静电场 ，因而一定有感应电动势,（2）在均匀稳定磁场中有一圆形闭合线圈，今绕一直径转动，线圈内一定有感应电动势,