2、数学表达 1845年,法拉第的实验研究成果先后被Neumann、 Weber等人写成数学形式,后来发展成现在的形式: k是常数,按所选的单 dt 位制,由实验决定。 由于 、BS BIx BV I dt t 其量纲与[[]相同,即[伏特],与的单位一致, 则k无量纲。选取SI单位制,实验确定=-1。(演 示视频二)
2、 数学表达 1845年,法拉第的实验研究成果先后被Neumann、 Weber等人写成数学形式,后来发展成现在的形式: k 是常数,按所选的单 位制,由实验决定。 由于 其量纲与[E][l]相同,即[伏特],与 的单位一致, 则k 无量纲。选取SI单位制,实验确定k= -1。(演 示视频二) d k d t d BS Blx BV l dt t t
最后写成: dΦ dt 这就是法拉第电磁感应定律
d d t 最后写成: 这就是法拉第电磁感应定律。 d dt
3、几点说明 (1)如果被感应的线圈是N匝时,各圈的感应 电动势应叠加,若第圈的磁通量为中,则有: Ψ= i=1 ■全磁通:各匝磁通量相同时,、 =Wd又称磁 通匝链数。这时,整个线圈的总感应电动势为: dt dt
3、几点说明 n (1)如果被感应的线圈是N匝时,各圈的感应 电动势应叠加,若第i圈的磁通量为i,则有: n 全磁通:各匝磁通量相同时, 又称磁 通匝链数。这时,整个线圈的总感应电动势为: 1 ψ N i i ψ N d d N dt dt
■ (2)在回路中产生感应电动势的原因是由于通过回 路平面的磁通量的变化,而不是磁通量本身,即使通 过回路的磁通量很大,但只要它不随时间变化,回路 中依然不会产生感应电动势。通过平面s的磁通量为: Φ=B·S=BScos0 式中0是B与S的法线n之间的夹角,所以,根据复 合函数求微商的法则,有: dΦ dB dS do -S cos 0 BS sin O dt dt dt dt ■ 上式表明,引起磁通量变化的原因可以是磁感应 强度随时间变化,也可以是回路的面积随时间变化, 也可以是B和$都不变,而是它们之间的夹角在随时间 变化
n (2)在回路中产生感应电动势的原因是由于通过回 路平面的磁通量的变化,而不是磁通量本身,即使通 过回路的磁通量很大,但只要它不随时间变化,回路 中依然不会产生感应电动势。通过平面s的磁通量为: 式中是B与S的法线n之间的夹角,所以,根据复 合函数求微商的法则,有: n 上式表明,引起磁通量变化的原因可以是磁感应 强度随时间变化,也可以是回路的面积随时间变化, 也可以是B和S都不变,而是它们之间的夹角在随时间 变化。 B S BScos dt d BS sin dt dS Bcos dt dB S cos dt d
(3)法拉第电磁感应中,“-”的物理意 义在于,负号指明了感应电动势的“方向”, 确切地说,是指明了感应电流的方向。由实验 总结出,感应电动势的“方向”是这样的: 由它引起的感应电流所产生的磁场通过回 路的磁通量总是阻碍引起感应电流的那个磁 通量的变化,这就是1834年楞次推广、总结 后提出的楞次定律(演示实验视频三)
(3)法拉第电磁感应中, “ - ”的物理意 义在于,负号指明了感应电动势的“方向” , 确切地说,是指明了感应电流的方向。由实验 总结出,感应电动势的“方向”是这样的: 由它引起的感应电流所产生的磁场通过回 路的磁通量总是阻碍引起感应电流的那个磁 通量的变化,这就是1834年楞次推广、总结 后提出的楞次定律(演示实验视频三)