《电磁感应定律.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电磁感应定律.ppt（22页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、1,电磁感应定律,10-1,2,电容,一、电源、电动势概念,电容接通负载后，电荷从正极板流到负极板，并和负极板上的负电荷中和。,要向外电路提供持续稳定的电流必须靠电源。电源通过非静电力将负极板上的正电荷再次移到正极板。,1.电源：能够将其它形式的能量转变为电能的装置。,3,2.电动势描写电源将其它形式能量转变成电能的能力。,在电源内部存在一非静电力，该非静电力将正电荷从电势低的电源负极移动到电势高的正极。因此在电源内部存在一非静电场 Ek 。,电源电动势定义,电源的电动势大小等于电源两端的电势差。,非静电场在电源内部从负极到正极移动单位正电荷所作的功。,Ek,电源,4,移动电荷时要克服电场力作
2、功，,5,二、动生电动势,当导体在磁场中运动时内部的电荷受到洛仑兹力 fL （非静电力），它将电荷从低电位移到高电位。,由洛仑兹力 fL所产生的非静电场 Ek 满足：,若导轨的宽度为 L,则电动势为：,6,由于电荷在两端积累，产生附加电场，稳定时电子受力为0。,导体内的静电势为：,显然静电势是由磁力维持的。,一般情况下,动生电动势可以表示为,动生电动势是导体切割磁力线时才产生的。,7,四、法拉第电磁感应定律,8,法拉第是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。1791年9月22日萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。因家庭贫困仅上过几年小学，13岁时便在一家书店里当学徒。由于他爱好科学研究，
3、专心致志，受到英国化学家戴维的赏识，1813年3月由戴维举荐到皇家研究所任实验室助手。这是法拉第一生的转折点，从此他踏上了献身科学研究的道路。1815年5月回到皇家研究所在戴维指导下进行化学研究。1824年1月当选皇家学会会员，1825年2月任皇家研究所实验室主任，1833-1862任皇家研究所化学教授。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。1867年8月25日逝世。,法拉第主要从事电学、磁学、磁光学、电化学方面的研究，并在这些领域取得了一系列重大发现。在1831年发现了电磁感应定律。这一划时代的伟大发现，使人类掌握了电磁运动相互转变以及机械能和电能相互转变的方法，成为现代发电机、电动机、变压器
4、技术的基础。,9,三、电磁感应现象,1.几个实验,B变,B变,10, S变, 变,11,根据实验，发现回路中感应电动势：,在 SI 制中 k =1,说明：“-”表示 电动势的方向。取值与我们预先选择的回路方向有关。,1.法拉第电磁感应定律,法拉第电磁感应定律可以写为：,磁链:=Nm 磁链单位：韦伯（Wb）,12,fm 0,fm0,改变回路的方向，不会改变电动势方向。,可以任意的假定回路的取向。,电动势方向的判断：,i0,i0,五、楞次定律,回路内感应电流产生的磁场总是企图阻止回路中磁通量的变化。,13,S,B感方向:,I感方向:顺时针,例：应用楞次定律判断 I感 方向。,.,.,B,B感方向:
5、,I感方向:顺时针,I感,fm,fm,将一弹性金属圆环下压，,v,14,六、电动势的计算：,感应电流方向的判断方法 .回路中fm 是增加还是减少； .由楞次定律确定 B感 方向； .由右手定则判定 I感 方向。,前面的例子中,15,例1、长度为L的导体棒，可绕其一端在均匀磁场B中做匀角速度转动，角速度为。设B与棒L垂直，求动生电势的大小与方向？,B,解1：由于各点速度不同，取长为dl 的小段：,由于 VB, dlVB,解2：磁通量为,16,例2：长直螺线管绕有N匝线圈，通有电流,解：,I 且,（常数） 0，求感应电动势。,S,17,四、应用法拉第电磁感应定律解题的方法,1.确定回路中的磁感应强度 B ；,2.由,求回路中的磁通量fm ；,3.由,求出,；,18,例3： 在通有电流为 I 的长直载流导线旁，放置一矩形回路，如图所示，求回路磁通量。若回路以速度v 水平向右运动，求回路中的感应电动势。,解：,如图所示取一窄带dx，,Bn，,若导线的电流 I= I0cost电动势又为多少？如果这时回路同时向右运动电动势又是多少？,19,20,21,若回路不动，而电流为 I=I0cost时,感应电动势为：,导线中的电流变化且线圈同时有向右运动时,22,