大學(xué)物理電磁學(xué)總結(jié)[學(xué)校教學(xué)]

1、電磁學(xué)電磁學(xué) 1、電荷、庫(kù)侖定律；電荷、庫(kù)侖定律；2、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度（場(chǎng)強(qiáng)疊電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度（場(chǎng)強(qiáng)疊 加原理、電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算）。加原理、電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算）。 3、電通量、靜電場(chǎng)中的高斯定理及應(yīng)用。電通量、靜電場(chǎng)中的高斯定理及應(yīng)用。 4、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理、電勢(shì)差與電勢(shì)。靜電場(chǎng)的環(huán)路定理、電勢(shì)差與電勢(shì)。 5、電勢(shì)疊加原理；電勢(shì)疊加原理；6、電勢(shì)的計(jì)算；電勢(shì)的計(jì)算； 7、等勢(shì)面，電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的微分關(guān)系。等勢(shì)面，電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的微分關(guān)系。 8、導(dǎo)體的靜電平衡及其條件；導(dǎo)體的靜電平衡及其條件； 9、靜電平衡下導(dǎo)體上電荷的分布；靜電平衡下導(dǎo)體上電荷的分布； 10、有導(dǎo)體存在的靜電場(chǎng)的計(jì)算。有導(dǎo)體存在的靜電場(chǎng)

2、的計(jì)算。 11、電容；電容；12、電容器串聯(lián)和并聯(lián)；電容器串聯(lián)和并聯(lián)； 13、電容器的儲(chǔ)能、電場(chǎng)的能量。電容器的儲(chǔ)能、電場(chǎng)的能量。 1高級(jí)教學(xué) 14、電流強(qiáng)度、電流密度、電流的連續(xù)性方程、穩(wěn)恒電流強(qiáng)度、電流密度、電流的連續(xù)性方程、穩(wěn)恒 電流；電流；15、電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)。16、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度；磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度；17、磁磁 通量；通量；18、磁場(chǎng)中的高斯定理；磁場(chǎng)中的高斯定理；19、畢奧畢奧-薩伐爾定律。薩伐爾定律。 20、畢奧畢奧-薩伐爾定律的應(yīng)用；薩伐爾定律的應(yīng)用；21、安培環(huán)路定理及其安培環(huán)路定理及其 應(yīng)用。應(yīng)用。22、磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線和載流線圈的作用；磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線和載流線圈的作用；23、

3、 安培定律；磁力的功。安培定律；磁力的功。 24、法拉弟電磁感應(yīng)定律；法拉弟電磁感應(yīng)定律；25、楞次定律。楞次定律。 26、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)；27、感生電動(dòng)勢(shì)。感生電動(dòng)勢(shì)。 28、自感應(yīng)、互感應(yīng)；自感應(yīng)、互感應(yīng)；29、自感磁能、磁場(chǎng)能量；自感磁能、磁場(chǎng)能量；30、 位移電流、全電流定律、麥克斯韋方程組（積分形位移電流、全電流定律、麥克斯韋方程組（積分形 式）式） 。 2高級(jí)教學(xué) 一、庫(kù)侖定律一、庫(kù)侖定律 1 q 12 r 12 r 21 F 12 F d 21 F 12 F 2 q 1 q 2 q 12 121221 3 012 1 4 q q FrF r 二、電場(chǎng)強(qiáng)度二、電場(chǎng)強(qiáng)度 0

4、q F E 1 1、引入電場(chǎng)強(qiáng)度：、引入電場(chǎng)強(qiáng)度： 2 2、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)：、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)： 3 3、場(chǎng)強(qiáng)的疊加、場(chǎng)強(qiáng)的疊加 Q 0 q E Q 0 q E 3 00 1 4 Fq Er qr 3 11 0 1 4 nn i ii ii i q EEr r 1)1)點(diǎn)電荷系點(diǎn)電荷系 1 q i q n q P 1 r 1 E i r n r 2 E 3 E 靜電場(chǎng)小結(jié)靜電場(chǎng)小結(jié) 3高級(jí)教學(xué) 2）電荷連續(xù)分布的帶電體）電荷連續(xù)分布的帶電體 3 0 1d d 4 q Er r 3 0 1d d 4 q EEr r q qd E d r P ddqV 體電荷分布：體電荷分布： 面電荷分布：面電荷分布：

5、ddqs線電荷分布：線電荷分布：ddql 計(jì)算步驟：計(jì)算步驟： 建坐標(biāo)；取電荷元建坐標(biāo)；取電荷元 ；dq 確定確定 的方向和大小；的方向和大??；dE 將將 投影到坐標(biāo)軸上；投影到坐標(biāo)軸上；dE 統(tǒng)一變量，對(duì)分量積分；統(tǒng)一變量，對(duì)分量積分； 合成確定合成確定 大小和方向。大小和方向。E 4高級(jí)教學(xué) 幾種典型帶電體的電場(chǎng)分布：幾種典型帶電體的電場(chǎng)分布： 1）有限長(zhǎng)帶電直線）有限長(zhǎng)帶電直線 2 x ao 1 y P qd E d r x Ed y Ed 21 0 12 0 sinsin 4 coscos 4 x y E() a E() a 2）無(wú)限長(zhǎng)帶電直線）無(wú)限長(zhǎng)帶電直線 E d o x y qd

6、 q d E d a P a EE y 0 2 12 0 0 . 0 2 xy EEE a 5高級(jí)教學(xué) 3）無(wú)限大帶電平面）無(wú)限大帶電平面 0 2 E E E E E 4）帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng)）帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng) x q y x z o R r lqdd P E 2322 0 )( 4Rx qx E 5）帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng)）帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng) ) 11 ( 2 2 0 22 0Rxx x E 2 0 Rq E d RRqd2d x P R Rd 2/122 )(Rx x y z o 0 R 6高級(jí)教學(xué) 三、真空中的高斯定理三、真空中的高斯定理 （1）電場(chǎng)線）電場(chǎng)線靜電場(chǎng)電場(chǎng)線特性靜電場(chǎng)電

7、場(chǎng)線特性 始于正電荷始于正電荷, ,止于負(fù)電荷止于負(fù)電荷( (或來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn)或來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn), ,去向無(wú)窮去向無(wú)窮 遠(yuǎn)遠(yuǎn)) )；電場(chǎng)線不相交；電場(chǎng)線不相交；靜電場(chǎng)電場(chǎng)線不閉合靜電場(chǎng)電場(chǎng)線不閉合. . （2）電通量）電通量 s SE d e （3）真空中的高斯定理）真空中的高斯定理 0 1 ei s E dSq 是面元是面元dS所在所在 處的場(chǎng)強(qiáng)，處的場(chǎng)強(qiáng)，由全由全 部電荷部電荷( (面內(nèi)外電面內(nèi)外電 荷荷) )共同產(chǎn)生的共同產(chǎn)生的 E 通過(guò)封閉曲面的通過(guò)封閉曲面的 電通量由面內(nèi)的電通量由面內(nèi)的 電荷決定電荷決定 封閉面內(nèi)電封閉面內(nèi)電 荷代數(shù)和荷代數(shù)和 E S d E S 7高級(jí)教學(xué) 由電荷分布的對(duì)稱

8、性分析電場(chǎng)分布的對(duì)稱性由電荷分布的對(duì)稱性分析電場(chǎng)分布的對(duì)稱性. . 在對(duì)稱性分析的基礎(chǔ)上選取高斯面在對(duì)稱性分析的基礎(chǔ)上選取高斯面. . 目的是使目的是使 能夠積分，成為能夠積分，成為E 與面積的乘積形式。與面積的乘積形式。 s SE d 由高斯定理由高斯定理 求出電場(chǎng)的大小，求出電場(chǎng)的大小， 并說(shuō)明其方向并說(shuō)明其方向. . 內(nèi)內(nèi) qSE s0 1 d （球?qū)ΨQ、軸對(duì)稱、面對(duì)稱）（球?qū)ΨQ、軸對(duì)稱、面對(duì)稱） 選取高斯面的技巧：選取高斯面的技巧： 使場(chǎng)強(qiáng)處處與面法線方向垂直，使場(chǎng)強(qiáng)處處與面法線方向垂直， 以致該面上的電通量為零。以致該面上的電通量為零。 使場(chǎng)強(qiáng)處處與面法線方向平行，使場(chǎng)強(qiáng)處處與面法線

9、方向平行， 且面上場(chǎng)強(qiáng)為恒量。這種面上的且面上場(chǎng)強(qiáng)為恒量。這種面上的 電通量簡(jiǎn)單地為電通量簡(jiǎn)單地為 ES 。 （4）利用高斯定理求）利用高斯定理求E 步驟為：步驟為： 8高級(jí)教學(xué) 四、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理四、靜電場(chǎng)的環(huán)路定理 0 L E dl l 靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)靜電場(chǎng)是保守場(chǎng) l 靜電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng)靜電場(chǎng)是無(wú)旋場(chǎng) 五、電勢(shì)能、電勢(shì)五、電勢(shì)能、電勢(shì) （1）電勢(shì)能）電勢(shì)能 0 d() b abbaab a Aq ElWWWW 令令 0 b W 0 d b a a Wq El （2）電勢(shì)）電勢(shì) 0 a a W U q 點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)a 0 d U a a UEl 點(diǎn) d abab ab UUUEl （3）電勢(shì)

10、差）電勢(shì)差 0000 b ababab a Aq E dlqUqUqU 靜電場(chǎng)力的功靜電場(chǎng)力的功 9高級(jí)教學(xué) （4）電勢(shì)的計(jì)算）電勢(shì)的計(jì)算 點(diǎn)電荷的電勢(shì)點(diǎn)電荷的電勢(shì) 0 4 P q U r 令令 0U 0 4 i PPi ii i q UU r 點(diǎn)電系的電勢(shì)點(diǎn)電系的電勢(shì) 電荷連續(xù)分布電荷連續(xù)分布 0 d 4 P q U r 1 q i q n q P 1 r i r n r q r P qd q P r 10高級(jí)教學(xué) 求電勢(shì)的方法求電勢(shì)的方法 00 d 4 4 i PP i i qq UU rr 或 利用利用 0 d U P P UEl 點(diǎn) （利用了點(diǎn)電荷電勢(shì)公式，這一結(jié)果已選無(wú)限遠(yuǎn)處（利用了

11、點(diǎn)電荷電勢(shì)公式，這一結(jié)果已選無(wú)限遠(yuǎn)處 為電勢(shì)零點(diǎn)，即使用此公式的前提條件為為電勢(shì)零點(diǎn)，即使用此公式的前提條件為有限大有限大帶帶 電體且選電體且選無(wú)限遠(yuǎn)無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn). .） 討論討論 已知場(chǎng)源電荷的分布，利用點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)已知場(chǎng)源電荷的分布，利用點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì) 公式及電勢(shì)疊加原理進(jìn)行電勢(shì)的求解，如公式及電勢(shì)疊加原理進(jìn)行電勢(shì)的求解，如 已知場(chǎng)強(qiáng)的分布，利用電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的積分關(guān)系，已知場(chǎng)強(qiáng)的分布，利用電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)的積分關(guān)系， 即電勢(shì)的定義式計(jì)算電勢(shì)。即電勢(shì)的定義式計(jì)算電勢(shì)。 11高級(jí)教學(xué) 六、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體六、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 靜電平衡條件靜電平衡條件: 0E E 內(nèi) 外外附附近近

12、垂垂直直于于表表面面 場(chǎng)強(qiáng)描述：場(chǎng)強(qiáng)描述： 電勢(shì)描述：電勢(shì)描述： U U 內(nèi) 表表面面 等勢(shì)體等勢(shì)體 等勢(shì)面等勢(shì)面 電荷分布：電荷分布： 導(dǎo)導(dǎo)體體內(nèi)內(nèi)部部?jī)魞粲嘤嚯婋姾珊蔀闉? 0， 電電荷荷只只分分布布在在其其表表面面上上 u 導(dǎo)體外部近表面處場(chǎng)強(qiáng)大小與該導(dǎo)體外部近表面處場(chǎng)強(qiáng)大小與該 處導(dǎo)體表面電荷面密度處導(dǎo)體表面電荷面密度 成正比成正比 0 E 12高級(jí)教學(xué) 七、電容七、電容 1 1、孤立導(dǎo)體的電容、孤立導(dǎo)體的電容 q C U 2 2、電容器的電容、電容器的電容 AB q C UU 0 S C d 平行板電容器平行板電容器 同心球型電容器同心球型電容器 0 4 () AB BA BA R

13、R CRR RR 同軸圓柱型電容器同軸圓柱型電容器 0 2 () ln(/) BA BA l CRR RR 幾種常見(jiàn)的電容器的電容：幾種常見(jiàn)的電容器的電容： 13高級(jí)教學(xué) 八、靜電場(chǎng)的能量八、靜電場(chǎng)的能量 1、帶電電容器的能量、帶電電容器的能量 2 2 e 2 1 2 1 2 CUQU C Q W 電容器貯存的電能電容器貯存的電能 2 2、靜電場(chǎng)的能量、靜電場(chǎng)的能量 電場(chǎng)能量密度電場(chǎng)能量密度 2 e0 1 2 wE 電場(chǎng)空間所存儲(chǔ)的能量（電場(chǎng)總能量）電場(chǎng)空間所存儲(chǔ)的能量（電場(chǎng)總能量） 2 ee0 1 dd 2 VV WwVEV 14高級(jí)教學(xué) 穩(wěn)恒磁場(chǎng)小結(jié)穩(wěn)恒磁場(chǎng)小結(jié) 一、基本概念一、基本概念

14、vq F B max 1、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 方向：小磁針?lè)较颍盒〈裴楴極在極在 此所指方向此所指方向 2、載流線圈磁矩、載流線圈磁矩 m pISn I S m p n m MpB 3、載流線圈的磁力矩、載流線圈的磁力矩 cos m SS B dSBdS 4、磁通量、磁通量 15高級(jí)教學(xué) 二、基本實(shí)驗(yàn)定律二、基本實(shí)驗(yàn)定律 1、畢奧、畢奧薩伐爾定律薩伐爾定律(電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)電流元在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)) 3 0 d 4 d r rlI B I P* lI d B d r lI d r B d 2 0 sind 4 d r lI B 大小為：大小為： 選取合適的電流元選取合適的電流元

15、 ,寫出電流元在寫出電流元在P點(diǎn)的點(diǎn)的 表達(dá)式；表達(dá)式； Idl dB 選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，對(duì)選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，對(duì) 投影，寫出各分量，將矢量投影，寫出各分量，將矢量 積分化為標(biāo)量積分，統(tǒng)一變量給出正確的積分上下限，積分化為標(biāo)量積分，統(tǒng)一變量給出正確的積分上下限， 求出求出 的各分量值；的各分量值； dB B 合成合成 確定大小方向。確定大小方向。 B 方法步驟：方法步驟： 16高級(jí)教學(xué) 幾種典型電流的磁場(chǎng)分布幾種典型電流的磁場(chǎng)分布 （1）有限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)）有限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng) y x z I P C D o 0 r B d 1 r 2 z zd * ）（ 21 0 0 coscos 4 r

16、I B （2）無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)）無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng) 0 2 1 0 0 2r I B （3）半無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)）半無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng) 0 0 4 P I B r 2 2 1 0 r * P I o 17高級(jí)教學(xué) （4）載流導(dǎo)線延長(zhǎng)線上任一點(diǎn)的磁場(chǎng)）載流導(dǎo)線延長(zhǎng)線上任一點(diǎn)的磁場(chǎng) P a I 0B （5）載流圓線圈軸線上的磁場(chǎng)）載流圓線圈軸線上的磁場(chǎng) 2 3 22 2 0 2）（Rx IR B x * B x o R I （6）載流圓環(huán)中心的磁場(chǎng)）載流圓環(huán)中心的磁場(chǎng) R I B 2 0 （7）密繞長(zhǎng)直螺線管、密繞螺線環(huán)內(nèi)部的磁場(chǎng)）密繞長(zhǎng)直螺線管、密繞螺線環(huán)內(nèi)部的磁場(chǎng) nIB 0

17、 18高級(jí)教學(xué) （8）載流直螺線管的磁場(chǎng)）載流直螺線管的磁場(chǎng) o p 1 x x 2 x + + + + + + + + + 2 1 12 0 coscos 2 nI B 無(wú)限長(zhǎng)的無(wú)限長(zhǎng)的螺線管螺線管 nIB 0 半無(wú)限長(zhǎng)半無(wú)限長(zhǎng)螺線管螺線管 nIB 0 2 1 19高級(jí)教學(xué) o I 2 R 1 R （5） * A d （4） * o （2 R ）I + R （3） o I I R o （1） R I B 2 0 0 R I B 4 0 0 R I B 8 0 0 1 0 1 0 2 0 0 444R I R I R I B d I BA 4 0 x 0 B 20高級(jí)教學(xué) 0 4 I B R

18、00 2 44 II B RR 0 8 I B R OIR O R I O R I I 3 2 R O 00 3 (1) 62 II B RR 解： 例：例： 如下列各圖示，求圓心如下列各圖示，求圓心 o 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 21高級(jí)教學(xué) 2、安培定律、安培定律 BlIF dd 安培定律安培定律 sinddlBIF B lI d F d lI d B F d 有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線有限長(zhǎng)載流導(dǎo)線 所受的安培力所受的安培力 BlIFF ll dd 結(jié)論結(jié)論 任意平面載流導(dǎo)線在均勻磁任意平面載流導(dǎo)線在均勻磁 場(chǎng)中所受的力場(chǎng)中所受的力 , 與其始點(diǎn)和終點(diǎn)相同與其始點(diǎn)和終點(diǎn)相同 的載流直導(dǎo)線所受

19、的磁場(chǎng)力相同的載流直導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力相同. u不規(guī)則的平面載流導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中所受的力不規(guī)則的平面載流導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中所受的力 P x y o I B L F d lI d jBIlFF y 22高級(jí)教學(xué) 三、穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本性質(zhì)三、穩(wěn)恒磁場(chǎng)的基本性質(zhì) 1 1、磁場(chǎng)中的高斯定理、磁場(chǎng)中的高斯定理: :0 m S B dS 2 2、安培環(huán)路定理、安培環(huán)路定理: : 若電流流向與積分回路構(gòu)成右手螺旋，電流若電流流向與積分回路構(gòu)成右手螺旋，電流I I取取 正值；反之，電流正值；反之，電流I I取負(fù)值。取負(fù)值。 注意注意 電流電流 正負(fù)正負(fù)的規(guī)定的規(guī)定 ：I 1 I 2 I 0 1 n i L i B

20、dlI 環(huán)路所包圍環(huán)路所包圍 的電流的電流 空間所有電空間所有電 流共同產(chǎn)生流共同產(chǎn)生 由環(huán)路內(nèi)電流決定由環(huán)路內(nèi)電流決定 23高級(jí)教學(xué) 明確以下幾點(diǎn)：明確以下幾點(diǎn)： （1）電流正負(fù)規(guī)定：）電流正負(fù)規(guī)定：電流方向與環(huán)路方向滿足右手螺電流方向與環(huán)路方向滿足右手螺 旋定則電流旋定則電流I取正；反之電流取正；反之電流I取負(fù)。取負(fù)。 （2） 是指環(huán)路上一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不是任意點(diǎn)的，是指環(huán)路上一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，不是任意點(diǎn)的， 它是空間所有電流共同產(chǎn)生的。它是空間所有電流共同產(chǎn)生的。 B （3）安培環(huán)路定理適用于閉合穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)。而有）安培環(huán)路定理適用于閉合穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)。而有 限電流（如一段不閉合的載

21、流導(dǎo)線）不適用環(huán)路定理，限電流（如一段不閉合的載流導(dǎo)線）不適用環(huán)路定理， 只能用畢奧薩伐爾定律。只能用畢奧薩伐爾定律。 0 1 n i L i B dlI （4）安培環(huán)路定理說(shuō)明磁場(chǎng)性質(zhì)）安培環(huán)路定理說(shuō)明磁場(chǎng)性質(zhì)磁場(chǎng)是非保守場(chǎng)，磁場(chǎng)是非保守場(chǎng)， 是渦旋場(chǎng)。是渦旋場(chǎng)。 穩(wěn)恒磁場(chǎng)是有旋、無(wú)源場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng)是有旋、無(wú)源場(chǎng) 24高級(jí)教學(xué) 利用利用安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理求磁感應(yīng)強(qiáng)度的求磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)鍵關(guān)鍵：根據(jù)磁：根據(jù)磁 場(chǎng)分布的對(duì)稱性，選取合適的閉合環(huán)路。場(chǎng)分布的對(duì)稱性，選取合適的閉合環(huán)路。 選取環(huán)路原則：選取環(huán)路原則： （1）環(huán)路要經(jīng)過(guò)所求的場(chǎng)點(diǎn)；）環(huán)路要經(jīng)過(guò)所求的場(chǎng)點(diǎn)； （2）閉合環(huán)路的形狀盡可能簡(jiǎn)

22、單，總長(zhǎng)度容易求；）閉合環(huán)路的形狀盡可能簡(jiǎn)單，總長(zhǎng)度容易求； （3）環(huán)路上各點(diǎn)）環(huán)路上各點(diǎn) 大小相等，方向平行于線元大小相等，方向平行于線元 。 目的是將目的是將 寫成寫成: 。 或或 的方向與環(huán)路方向垂直，的方向與環(huán)路方向垂直， B dl B 0 L I B dl 0 L B dlI cos00BdlB dl , , 25高級(jí)教學(xué) 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)小結(jié)小結(jié) 一、電磁感應(yīng)定律一、電磁感應(yīng)定律 1、法拉第電磁感應(yīng)定律、法拉第電磁感應(yīng)定律 d d t 用法拉第電磁感應(yīng)定律確定電動(dòng)勢(shì)方向，通常用法拉第電磁感應(yīng)定律確定電動(dòng)勢(shì)方向，通常 遵循以下步驟遵循以下步驟: : 任意規(guī)定回路的繞行正方向；任意規(guī)定

23、回路的繞行正方向； 確定通過(guò)回路的磁通量的正負(fù)；確定通過(guò)回路的磁通量的正負(fù)； 確定磁通量的時(shí)間變化率的正負(fù)；確定磁通量的時(shí)間變化率的正負(fù)； 最后確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)。最后確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)。 閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它 自己所激發(fā)的磁場(chǎng)反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因。自己所激發(fā)的磁場(chǎng)反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因。 2、楞次定律、楞次定律 （是能量守恒定律的一種表現(xiàn)）（是能量守恒定律的一種表現(xiàn)） 26高級(jí)教學(xué) 二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì) 1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非非靜電力場(chǎng)來(lái)源靜電力場(chǎng)來(lái)源

24、 洛倫茲力洛倫茲力 一段任意形狀的導(dǎo)線一段任意形狀的導(dǎo)線L在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)： () L vBdl () d L vBl 整個(gè)閉合導(dǎo)線回路整個(gè)閉合導(dǎo)線回路L都在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：都在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)： d dt 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算（兩種方法）（兩種方法） 由法拉第定律求由法拉第定律求 如果回路不閉合，需加輔助線使其閉合。如果回路不閉合，需加輔助線使其閉合。 大小和方向可分別確定大小和方向可分別確定 . . 27高級(jí)教學(xué) () a b vBdl 由電動(dòng)勢(shì)定義求由電動(dòng)勢(shì)定義求 d() d K LL ElvBl 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線ab產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為: 由電動(dòng)勢(shì)定

25、義求解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)由電動(dòng)勢(shì)定義求解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)計(jì)算步驟：計(jì)算步驟： ()() a lb vBdlvBdl 首先規(guī)定一個(gè)沿導(dǎo)線的積分方向首先規(guī)定一個(gè)沿導(dǎo)線的積分方向(即即 的方向的方向 )。 dl 若若 0, 則則 的方向與的方向與 同向；同向； 若若 0, 則則 的方向與的方向與 反向。反向。 dl dl 28高級(jí)教學(xué) 2、感生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì) 產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電場(chǎng)力產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電場(chǎng)力 感生電場(chǎng)力感生電場(chǎng)力 一段任意形狀的導(dǎo)線一段任意形狀的導(dǎo)線L靜止處在變化磁場(chǎng)激發(fā)的靜止處在變化磁場(chǎng)激發(fā)的 感生電場(chǎng)中時(shí)：感生電場(chǎng)中時(shí)： r d L El 整個(gè)閉合回路整個(gè)閉合回路L靜止處在同一感生電場(chǎng)

26、中時(shí)：靜止處在同一感生電場(chǎng)中時(shí)： r d dd d LS B Els tt 構(gòu)成構(gòu)成左旋左旋關(guān)系關(guān)系。 與與 B t Er B t E 渦渦 29高級(jí)教學(xué) 兩種電場(chǎng)比較兩種電場(chǎng)比較 由靜止電荷激發(fā)由靜止電荷激發(fā)由變化的磁場(chǎng)激發(fā)由變化的磁場(chǎng)激發(fā) 電場(chǎng)線為閉合曲線電場(chǎng)線為閉合曲線 0 d d t B 感感 E B 電場(chǎng)線為非閉合曲線電場(chǎng)線為非閉合曲線 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) 感生電場(chǎng)感生電場(chǎng) 起源起源 電電 場(chǎng)場(chǎng) 線線 形形 狀狀 比較比較 30高級(jí)教學(xué) 內(nèi)內(nèi)靜靜 qSE s 0 1 d 0d s SE 感感 有源：有源：無(wú)源：無(wú)源： 不能脫離源電荷存在不能脫離源電荷存在可以脫離源在空間傳播可以脫離源在空間

27、傳播 靜靜靜靜 EqF 感感感感 EqF 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) 感生電場(chǎng)感生電場(chǎng) 性質(zhì)性質(zhì) 特點(diǎn)特點(diǎn) 對(duì)場(chǎng)中對(duì)場(chǎng)中 電荷的電荷的 作用作用 相互相互 聯(lián)系聯(lián)系 比較比較 作為產(chǎn)生作為產(chǎn)生 的非靜電力，的非靜電力， 可以引起導(dǎo)體中電荷堆積，可以引起導(dǎo)體中電荷堆積， 從而建立起靜電場(chǎng)。從而建立起靜電場(chǎng)。 感感 F 感感 0 d d t B AB B 感感 E 保守：保守： 0d L lE 靜靜 非保守（渦旋）：非保守（渦旋）： L B dldS t E 感感 31高級(jí)教學(xué) 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì) 特特 點(diǎn)點(diǎn) 磁場(chǎng)不變，閉合電路磁場(chǎng)不變，閉合電路 的整體或局部在磁場(chǎng)的整體或局部在磁場(chǎng) 中運(yùn)

28、動(dòng)導(dǎo)致回路中磁中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致回路中磁 通量的變化通量的變化 閉合回路的任何部分閉合回路的任何部分 都不動(dòng)，空間磁場(chǎng)發(fā)都不動(dòng)，空間磁場(chǎng)發(fā) 生變化導(dǎo)致回路中磁生變化導(dǎo)致回路中磁 通量變化通量變化 原原 因因 非靜非靜 電力電力 來(lái)源來(lái)源 感生電場(chǎng)力感生電場(chǎng)力洛侖茲力洛侖茲力 由于由于S 或角度的變化或角度的變化 引起回路中引起回路中m 變化變化 由于由于 的變化引起的變化引起 回路中回路中m變化變化 B 32高級(jí)教學(xué) 三、自感應(yīng)和互感應(yīng)三、自感應(yīng)和互感應(yīng) 1 1、自感應(yīng)、自感應(yīng) L I 自感系數(shù)自感系數(shù)或或自感自感 自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì): d d L I L t 2、互感應(yīng)、互感應(yīng) 互感系數(shù)互感系數(shù)簡(jiǎn)稱為簡(jiǎn)稱為互感互感 2112 12 M II 互感電動(dòng)勢(shì)互感電動(dòng)勢(shì): 1 21 dI M dt 2 12 dI M dt 33高級(jí)教學(xué) 四、磁場(chǎng)的能量四、磁場(chǎng)的能量 1 1、自感磁能、自感磁能 2 m 2 1 LIW 2、磁場(chǎng)能量密度、磁場(chǎng)能量密度 2 m 0 2 B w 3、磁場(chǎng)能量、磁場(chǎng)能量 2 mm 0 dd 2 VV B WwVV 34高級(jí)教學(xué) 類比類比 電容器儲(chǔ)能電容器儲(chǔ)能 2 1 2 CU 電感器儲(chǔ)能電感器儲(chǔ)能 2 1 2 LI 電