2.楞次定律一→判断感应电流方向的定律 定律: 感应电流的效果,总是反抗引起感应电流的原因。 感应电流激发 磁通量的变化 的磁场通量 (增加或减小) 若φ个 若φ 若中个 若中 B B 应用此定律时应注意: 1)磁场方向及分布;2)M发生什么变化? 3)确定感应电流激发磁场的方向; 4)由右手定则从激发B方向来判断感应电流或c的方向。 般由dd/d>E的大小;由楞次→>c的方向
2. 楞次定律 判断感应电流方向的定律。 感应电流的效果,总是反抗引起感应电流的原因。 应用此定律时应注意: 1)磁场方向及分布; 定律: 2)M发生什么变化? 3)确定感应电流激发磁场的方向; 4)由右手定则从激发B方向来判断感应电流或i的方向。 i i i B 若 B 若 B 若 B 若 i 感应电流激发 的磁场通量 磁通量的变化 (增加或减小) 一般由d /dt→ i的大小;由楞次→ i的方向。 3
注:楞次定律中“反抗”与法拉第定律中“”号对应 保证了电磁现象中的能量守恒与转换定律的正确, 并且也确定了电磁“永动机”是不可能的。 s正是外界克服阻力作功,将其它 形式的能量转换成回路中的电能 若没有负号“-”或不是反抗将是什么情形 S 过程将自动进行,磁铁动能 增加的同时,感应电流急剧增加 而i↑,又导致φ↑→…而不须 电磁永动机外界提供任何能量。 事实上,不可能存在这种能产生 如此无境止电流增长的能源
保证了电磁现象中的能量守恒与转换定律的正确, 并且也确定了电磁“永动机”是不可能的。 正是外界克服阻力作功,将其它 形式的能量转换成回路中的电能 S N 注:楞次定律中“反抗”与法拉第定律中“–”号对应 。 N S i 若没有负号“–”或不是反抗将是什么情形? N S N S i 过程将自动进行,磁铁动能 增加的同时,感应电流急剧增加, 而i ,又导致 → i…而不须 外界提供任何能量。 电磁永动机 事实上,不可能存在这种能产生 如此无境止电流增长的能源! 4
3.电磁感应定律的一般形式 若回路由M匝线圈组成:6=-“y 全磁通 dt 其中y=如1+n+…+小,回路的总磁通匝链数。 若=2 Ndo/dt 回路中相应的感应电流:I1= R dt 从1→t2时间内,通过回路导线任一横截面的电量: Φ2Nt n示t=-1 N ⑩1Rdt R 2 磁通计原理 与d无关 若已知N、R、q,便可知4Φ=? 若将巫定标,则为2时回路的磁通量
3. 电磁感应定律的一般形式 若回路由N匝线圈组成: 若1= 2= · · · = N ,则 i =-Nd/dt。 其中 =1+ 2+ · · ·+ N ,回路的总磁通匝链数。 回路中相应的感应电流: . 1 dt d N R R I i i = = − 从t1→ t2时间内,通过回路导线任一横截面的电量: = − 2 1 dt dt d R N = 2 1 t t q Ii dt ( ) = − 1 −2 R N 与d/dt无关 若已知N、R、q,便可知=? 若将1定标,则2为t2时回路的磁通量。 全磁通 磁通计原理 dt d i = − 5
例1长直导线通有电流Ⅰ,在它附近放有一矩形导体回路. 求:1)穿过回路中的φ:2)若F=kt(k=常)回路中e=? 3)若常数,回路以v向右运动,E;=? 4)若Fkt,且回路又以v右运动时,求=? dr 解:设回路绕行方向为顺时针, 1)o=Bldr botdr 1L b 2rr 2丌 2)Ⅰ=k时,在|时刻,p 0 tIn b 2丌 b do Hon <0逆时针方向 dt 2丌 3)}常数,t时刻,此时回路的磁通: b 0 b+ut atvt 2rr 2丌a+ut do (-b)n Ei dt 2丌(a+w)(b+u) >0顺时针方向 6
例1.长直导线通有电流I,在它附近放有一 矩形导体回路. 求: 1)穿过回路中的; 2)若I=kt(k=常)回路中i=? 3)若I=常数,回路以v向右运动,i =? 4)若I=kt,且回路又以v向右运动时,求i=? 解:设回路绕行方向为顺时针, 1) = b a B ldr = b a ldr r I 2 0 a Il b ln 2 0 = 2) I=kt时,在t时刻, a b t lk ln 2 0 = dt d i = − ln 0 2 0 = − a lk b 逆时针方向 a b I l dr r 3)I=常数,t 时刻,此时回路的磁通: = dr r Il 2 0 a vt b vt Il o + + = ln 2 dt d i = − 0 ( )( ) ( ) 2 + + − = − a vt b vt o ll a b v 顺时针方向 a+vt b+vt 6
AoliN ap)ou loll(a-b)v 2)Ei=2兀 2 a+ b+vt) 4)综合2)、3),时刻回路的磁通:=出mb+v a+ vt dp uoklb-ayvt b+详 dt 2r a+ b+v)a+vt 此题若这样考虑:8= dt 而:db=BdS 0 2Tr lar 则 lt 2Tr 2 这样就有:2)=0,∴60 3) 11v错在那里? i=×2mr 0 k 次v 7
4)综合2)、3),t时刻回路的磁通: a vt b vt t kl o + + = ln 2 dt d i = − ( ) ( )( ) + + − + + − = a vt b vt a vt b vt kl b a vt ln 2 0 a lk b i ln 2 2) 0 = − (a vt)(b vt) l l a b v i + + − = − ( ) 2 3) 0 此题若这样考虑: 而: d B ds = . 2 0 ldr r I = 则: dt d i = − dt dr l r Io 2 = − l v r Io = − 2 dt d i = − 这样就有: 2) v = 0, i =0 3) l v r I i = − 2 0 l v r kt i = − 2 0 4) 错在那里? 7