電磁學第五章電磁感應

1、第五章電磁感應1法拉第電磁感應定律2動生電動勢和感生電動勢3互感和自感4暫態(tài)過程概述1820年,發(fā)現(xiàn)電流具有磁效應問題：由對稱性，磁是否會有電效應？電磁感應現(xiàn)象從實驗上回答了這個問題電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：多種探索均告失敗，例如、科拉頓1822年發(fā)現(xiàn)電磁阻尼現(xiàn)象,未能識別,無從解釋思路：介紹實驗規(guī)律法拉第電磁感應定律，從場的角度說明磁場的電效應1法拉第電磁感應定律一.電磁感應現(xiàn)象1. 法拉第的發(fā)現(xiàn)Faraday 做了第一個成功的電磁感應實驗.2. 電磁感應現(xiàn)象實驗表明：當一個閉合回路的磁通量隨時間變化時，都會出現(xiàn)感應電流. 存在著某種推動電流的非靜電力（感應電動勢）.二. 法拉第電磁感應定律通過以

2、閉合回路為周界的任意曲面的磁通量發(fā)生變化時，在閉合回路中就有感應電動勢產(chǎn)生；其大小與磁通量隨時間的變化率成正比: d d tN匝線圈，總感應電動勢: N d d(N) dd td t Nd t磁通匝鏈數(shù)楞次定律:閉合回路中感應電流的方向，總是使得感應電流所激發(fā)的磁場阻礙引起感應電流的磁通量的變化.感應電流只有按照楞次定律所規(guī)定的方向合能量守恒定律才能符感應電動勢的方向: ( d )dtnLB(d) 0 0 ， 與L 反向nLB(c) 0 ，d 0 ， 與L 同向nBL(b) 0 ，d 0 ， 與L 同向nBL(a) 0 ，d 0 r，設(shè) t = 0 時刻開關(guān)K閉合，求各支路電流.例題12 ：電

3、路，求開關(guān)K閉合后電容電壓的變化規(guī)律. (已知, C, R1, R2 , 且閉合開關(guān)K前電容電壓為零)四. 自感磁能和互感磁能1. 自感磁能電源反抗自感電動勢做功:d A Li d t( L di )Ldt L d i iRI A Li d i 2 LI1暫態(tài)過程:2d t0W 1 LI 2 自感磁能自22. 互感磁能線圈1，2 分別通以電流 I1，I2，建立過程中，電源不僅需要反抗自感電 動勢做功，還要克服互感電動勢做功。抵抗互感電動勢做的功：W互 A A i d t i d t1221 112 200I1I 2d id i (M 21i1 2 M12i2 1 ) d t M d(i1i2 )d td t0 MI1I20 互感磁能1212WL IL I MI I總磁能:22m1 12212證明:M12 = M21 = M先建立 I1, 這時K 為斷開狀態(tài), 再建立 I2, 此過程中調(diào)節(jié)1, 維持 I1 不變在回路1中產(chǎn)生的互感電動勢d I2 M2121d t外接電源抵抗互感電動勢所做的功I2A 21 1 I d t MId I MI I121 1221 1 20若與上述順序相反，先建立 I2，再建立 I1，且維持 I2 不變I1A d I1122 M