大学物理-第三篇-电磁感应法拉第电磁感应定律.pptx

第六章第六章 电磁感应电磁感应 electromagnetic inductionelectromagnetic induction奥斯特奥斯特 电流磁效应电流磁效应对称性对称性磁的电效应？磁的电效应？反映了物质世界对称的反映了物质世界对称的 1 1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 Faraday law of Faraday law of 美美一一.现象现象 变化变化 本质是电动势本质是电动势electromotive force electromotive force(emf)(emf)左面三种情况左面三种情况均可使电流计均可使电流计指针摆动指针摆动第一类第一类第二类第二类二二.规律规律1.1.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小感应电动势的大小2.2.楞次定律楞次定律 Lenz law Lenz law 闭合回路中感应电流的方向，总是使它所激发闭合回路中感应电流的方向，总是使它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律楞次定律是能量守恒定律在是能量守恒定律在电磁感应现象上的电磁感应现象上的具体体现。具体体现。induction emfinduction emf3.3.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 配以某些约定的配以某些约定的 或考虑楞次定律的或考虑楞次定律的 约定约定 首先首先任定任定回路的绕行方向回路的绕行方向规定规定电动势方向与绕行方向一致时为电动势方向与绕行方向一致时为正正 当当磁力线方向与绕行方向成右螺时磁力线方向与绕行方向成右螺时规定规定磁通量为磁通量为正正如均匀磁场如均匀磁场.均匀磁场均匀磁场 若若绕行方向绕行方向取取如图所示的回路方向如图所示的回路方向按约定按约定 000电动势的方向电动势的方向与所设绕行方向一致与所设绕行方向一致按约定按约定磁通量取负磁通量取负由由正号正号说明说明两种绕行方向得到的结果相同两种绕行方向得到的结果相同 使用使用意味着约定意味着约定 磁链磁链 magnetic flux linkagemagnetic flux linkage对于对于N 匝串联回路匝串联回路 每匝中穿过的磁通分别为每匝中穿过的磁通分别为讨论讨论则有则有磁链磁链 例：直导线通交流电例：直导线通交流电 置于磁导率为置于磁导率为 的的介质中介质中求：与其共面的求：与其共面的N匝矩形回路中的感应电动势匝矩形回路中的感应电动势解：设当解：设当I I 0 0时，电流方向如图时，电流方向如图已知已知其中其中 I0 和和 是大于零的常数是大于零的常数设回路设回路L方向如图方向如图建坐标系如图建坐标系如图在任意坐标处取一面元在任意坐标处取一面元交变的交变的电动势电动势普遍普遍 000 适用于一切产生电动势的回路适用于一切产生电动势的回路例例 在空间均匀的磁场中在空间均匀的磁场中 讨论讨论 适用于切割磁力线的导体适用于切割磁力线的导体设设导线导线ab绕绕Z轴以轴以 匀速旋转匀速旋转导线导线ab与与Z轴夹角为轴夹角为 求：导线求：导线ab中的电动势中的电动势解：建坐标如图解：建坐标如图在坐标在坐标 处取处取该段导线运动速度垂直纸面向内该段导线运动速度垂直纸面向内运动半径为运动半径为00方向从方向从 a b