大学物理电磁学电磁感应

1、本章教学内容，第6章电磁感应，6-3感应电动势涡流电场，6-2动态电动势，6-1电磁感应定律，6-4自感和互感，6-5磁场能量，本章基本教学要求：掌握并熟练运用法拉第电磁感应定律和楞次定律计算感应电动势，并找出其方向。2.理解动电动势和感应电动势的本质。理解涡流电场的概念。3.了解自感和互感现象，用简单的几何计算导体的自感和互感。4.理解磁场能量和磁能密度的概念，计算均匀磁场和对称磁场的能量。第六章电磁感应，电流，磁场，电磁感应，感应电流，法拉第在1831年提出了这个问题。6-1电磁感应定律，1。电磁感应现象，当磁铁和线圈相对运动时，1。五种感应电流情况，电磁感应现象当螺线管和线圈相对运动时，

2、6-1电磁感应定律，电磁感应现象当金属棒在磁场中切割磁力线时，线圈在磁场中旋转，6-1电磁感应定律，当磁通量在闭合导体环所包围的区域变化时，这叫做电磁感应现象。结论：线圈中的磁场发生变化，导线或线圈在磁场中运动。两种实验现象。2.实验表明：IDB/DT，IDS/DT，6-1电磁感应定律，感应电流是由于通过导体回路的磁通量变化而产生的。如果有电流，一定有电动势。第二，法拉第电磁感应定律，在国际单位制中，比例系数是1，1。数学表达式，当线圈区域中的磁通量变化时，线圈中产生的感应电动势与磁通量随时间的变化率成正比。6-1电磁感应定律、右、匝线圈、磁通量、磁通量链数、感应电动势，可分别由电磁感应定律和

3、楞次定律来判断。与钝角、6-1电磁感应定律、环路迂回方向l和环路面积法线方向n形成右手符号系统；当我和我朝同一个方向走的时候，我是 ，当我和我朝同一个方向走的时候，我是 。2.讨论了四种情况下感应电动势方向的确定：常规情况下，使用方向N是判断正负和夹锐角的依据，6-1电磁感应定律，结论:对于任何选定的回路方向，符号总是与相反的；的大小和方向，无关，只由决定；变化率，即由变化速度决定的值；-变化量，即多少变化决定了Q的值.(Q是流经的电流量)、电磁感应的6-1定律、三伦兹定律，以及任何电磁感应的结果，就其功能而言，总是会抵制电磁感应的原因。1.法律的表达；2.判断感应电流的方向，例如，6-1电磁

4、感应定律，6-1电磁感应定律，感应电流的作用抵抗感应电流的原因，导线运动，感应电流，磁通量变化，感应电流，6-1电磁感应定律，感应电流的磁通量总是阻碍或补偿引起感应电流的磁通量的变化。结论电磁感应的作用总是阻止变化，所以外力应克服阻力做功，这是能量守恒和转化定律的具体体现。”“在法拉第电磁感应定律中是恒定电阻的表示。6-1电磁感应定律，例12-1无限长的直线携带电流I=I0sint。宽度为A、长度为H的矩形线框与长直导线平行放置，线框的最近边线为L。找出矩形线框中产生的感应电动势。解决方法：用图中所示的方向建立坐标x。当电流I随时间变化时，磁场也随时间变化，导致线框中磁通量的变化，因此在矩形线

5、框中产生感应电动势。这施加在导线中每个自由电子上的洛仑兹力是非静电力。动生电动势的产生机理，6-2动生电动势，施加于电子的静电力，当平衡时，电荷积累停止，两端形成稳定的电位差。洛伦兹力是产生动电动势的根本原因。导体内部产生静电场，其方向为6-2。因此，动电动势为：由电动势定义：由移动导体ab产生的动电动势为3360。第二，动电动势的表达式，6-2动电动势，导体是一条曲线，磁场是一个非均匀场。导体上每个长度元件D1上的速度v是不同的，D1上的动电动势是：整个导体上的动电动势一般是6-2，3。洛伦兹力是一种非静电力，它在导体中产生生动的电动势，动电动势应该对电荷做功，而洛伦兹力垂直于移动电荷的速度

6、，对电荷不做功。那么，动电动势的能量来自哪里？导体的运动(电荷随之运动)受洛伦兹力的影响，电荷向下运动。这种运动还受到洛伦兹力f0、总功率、fv、f0v0、6-2的影响。总洛仑兹力为零，总功率为零。当导体向右移动时，必须施加外力。第六章电磁感应，外力之一克服总洛伦兹力。洛伦兹力不提供能量，它只在传递能量方面起作用。在这一点上，详细的误差可以解释，和6-2产生电动势作为辅助线ab形成一个闭环。方向：方法1，解决方案：在均匀磁场中有一个半圆形金属线切割磁力线。seek:动生电动势。例1，已知：产生6-2电动势，并且半圆形金属线移动以在均匀磁场中切割磁力线。seek:动生电动势。例1，已知：方法2，

7、方向：解：6-2动电动势，5。确定dei和ei，求解动电动势，6-2动电动势，当回路1产生感应电动势的非静电力是多少？感应电动势：由磁场变化产生的感应电动势，12-3感应电动势涡流电场，12-3感应电动势涡流电场，6-3感应电动势涡流电场，麦克斯韦认为变化的磁场会在其周围空间激发一种涡流电场，称为涡流电场或感应电场。作为或，在变化的磁场中施加在电荷上的力既不是洛伦兹力也不是库仑力。6-3感应电动势涡流电场。1.感应电场。有两种不同原因的电场：在一般空间中既有电荷又有变化的磁场。因此，空间中同时存在库仑电场和感应电场。库仑电场(静电场):电荷根据库仑定律感应的电场：由变化的磁场、非静电力、感应电

8、动势、感应电场力、6-3感应电动势涡流电场激发的电场；其次，感应电动势和涡流电场之间的关系由法拉第电磁感应定律和电动势定义，线积分的方向应为，3，s是以l为边界的任何表面。这是电磁场的基本方程之一。的法线方向，应选择为与左侧曲线L的积分方向有右手螺旋关系。4.在某一段细导线上感应电动势，6-3感应电动势涡流电场。如果在变化的磁场空间中没有导体，这个空间中是否没有感应电场？6-3具有感应电动势的涡流电场，以及3。与静电场相比，感应电场不是势场(有旋转场)，因此势的概念不能引入。1的循环是一个势场(非旋转场)，所以可以引入势的概念。静电场的回路定理，感应电动势的6-3涡流电场，感应电场的回路定理，

9、磁感应强度的高斯定理，场是无散射场的。A li，是一个发散场，一条线是“有头有尾”，它以正电荷开始，以负电荷结束，麦克斯韦假设，2。通量，高斯定理，6-3感应电动势涡流电场，3。静电场和涡旋电场的共同点：它们都作用于电荷。4。总电场：6-3感应电动势涡流电场，其性质：4。感应电场的应用：1。涡流：金属导体置于高频交流电的磁场中，导体中的电子由于电磁感应形成感应电流，这种电流称为涡流。6-3由电动势引起的涡流电场，或由不能视为线性的连续导体中产生的感应电流形成的涡流。根据法拉第电磁感应定律，如图所示，取感应电动势涡流电场、中频和涡流的6-3个缺点：使变压器铁芯发热，增加损耗，降低效率，损坏设备。

10、解决方案：彼此绝缘的薄板结构，硅钢片。用途：高频感应炉加热工件；电磁锅；真空管中的电磁加热丝；涡流焊接；讨论:金属导体，R小(小)，If大；If，IFR-1，铁和氧，硅钢片；如果和我正反转，电磁阻尼、电度表、磁悬浮、异步电动机；趋肤效应、表面硬化、空心导体；6-3感应电动势涡流电场、2、电子感应加速器、6-3感应电动势涡流电场、工作原理：注入真空室的电子一方面在磁场施加的洛伦兹力作用下做圆周运动，另一方面在感应电场作用下沿轨道切线方向加速。1/4周期可以循环数十万次，并加速到数百兆电子伏。6-3感应电动势涡流电场、动态电动势、感应电动势、特性和磁场不变。磁场中闭合回路的整体或局部运动导致回路中磁通量的变化。闭合回路的任何部分都不移动，空间磁场的变化导致回路中磁通量的变化。原因是非静电力是洛伦兹力。电动势是由作用在运动电荷上的洛伦兹力产生的，变化的磁场在它周围的空间中激发涡流电场。非静电力是感应电场力，感应电场力作用于电荷产生电动势。结论：实施例4中半径为R的长直螺线管中的非静电力、6-3感应电动势涡流