第10变化的做场和变化的电场 M.法拉第(1791~1869)伟大的物理学家、化学家、19世纪最伟大的 实验大师。右图为法拉第用过的螺绕环
第10章 变化的磁场和变化的电场 M.法拉第(1791~1869)伟大的物理学家、化学家、19世纪最伟大的 实验大师。右图为法拉第用过的螺绕环
§10.1电磁感应 一.电磁感应现象 电流的磁效应→电生磁→磁的电效应 法拉第的实验： ●磁铁与线圈有相对运动，线圈中产生电流 一线圈电流变化，在附近其它线圈中产生电流 电磁感应实验的结论 I(t 当穿过一个闭合导体回路所限定的面积的磁 通量发生变化时，回路中就出现感应电流 D=「B.dS=Bcos0dS B、S、日变 ◆Φ变→产生电磁感应
电流的磁效应 电生磁 磁的电效应 §10.1 电磁感应 法拉第的实验： 磁铁与线圈有相对运动，线圈中产生电流 N 一线圈电流变化，在附近其它线圈中产生电流 S 电磁感应实验的结论 当穿过一个闭合导体回路所限定的面积的磁 通量发生变化时，回路中就出现感应电流 Φ= B S d = Bcos dS v B、S、θ 变 Φ 变 产生电磁感应I(t) I' I' 一. 电磁感应现象 • •
二.电动势 B 定义 将单位正电荷从电源负极推向电源 正极的过程中，非静电力所作的功 ++++++ 一十 电源 。表征了电源非静电力作功本领的大小 U4B=UA一MB ·反映电源将其它形式的能量转化为电能本领的大小 非静电性场强 Ex=Fk/q 4w=Fdl=9Eedi→8=Exdl 对闭合电路 =Ek.di
二. 电动势 A B AB A B u = u − u I 电源 FK 将单位正电荷从电源负极推向电源 正极的过程中，非静电力所作的功 定义 q AK = q AK d d = 表征了电源非静电力作功本领的大小 反映电源将其它形式的能量转化为电 能本领的大小 非静电性场强 EK FK / q = = A B K K A F l d = A B K q E l d = A B K E l d • • 对闭合电路 = E l K d
三.电磁感应定律 ●法拉第的实验规律 感应电动势的大小与通过导体 dΦ 回路的磁通量的变化率成正比 dt 负号表示感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因 楞次定律 n↑Φ>0 ①>0 Φ<0 n个Φ<0 dΦ dΦ dΦ dΦ >0 <0 <0 dt dt dt dt E<0 8>0 8>0 8<0
三. 电磁感应定律 法拉第的实验规律 感应电动势的大小与通过导体 回路的磁通量的变化率成正比 t Φ d d = − 负号表示感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因 —— 楞次定律 0 d d t Φ n n n n 0 d d t Φ 0 d d t Φ 0 d d t Φ N S N N N S S S Φ 0 Φ 0 Φ 0 Φ 0 0 0 0 0 •
讨论 (1)若回路是N匝密绕线圈￡=一 dΦ dNΦ d平 dt dt dt dΦ (2)若闭合回路中电阻为R →1，= dqi R Rdt 感应电荷9=1=-人d办=-)/R 例匀强磁场中，导线可在导轨上滑动， 求回路中感应电动势。 B 解在t时刻t)=Bls(t) s(t) dΦ Blds 8三一 =-Blv dt dt 若 6=_ dΦ B=B(t)=Bot =-(Bols Botlv) dt
(1) 若回路是 N 匝密绕线圈 t Φ N d d = − t NΦ d d( ) = − t Ψ d d = − (2) 若闭合回路中电阻为R R t Φ R I i d d = = − t qi d d = 感应电荷 = 2 1 d t t i i q I t = − 2 1 d Φ 1 Φ Φ R = (Φ1 −Φ2 )/ R 讨论 例 匀强磁场中，导线可在导轨上滑动， l v B 解 s(t) Φ(t) = Bls(t) t Φ d d = − Blv t Bl s = − = − d d 在 t 时刻 a b 求 回路中感应电动势。 若 B B t B t 0 = ( ) = t Φ d d = − ( ) = − B0 ls + B0 tlv