電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況PPT

關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況PPT第1頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三【復(fù)習(xí)回顧】1、什么是電源？什么是電動(dòng)勢(shì)？思考：穿過(guò)閉合回路磁通量發(fā)生了變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢？2、楞次定律第2頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三【演示實(shí)驗(yàn)】一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感生電場(chǎng)思考：變化的磁場(chǎng)在閉合電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).哪一種作用扮演了非靜電力的角色?第3頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三分析：英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)的變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)一種電場(chǎng)。如果此刻空間存在閉合導(dǎo)體,導(dǎo)體中自由電荷就會(huì)在這種電場(chǎng)的作用下做定向移動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,或者說(shuō)導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).變化的磁場(chǎng)在周圍空間激發(fā)的電場(chǎng),叫感生電場(chǎng),由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì).感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力就是感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的作用．第4頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三感生電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的區(qū)別靜電場(chǎng)

E0感生電場(chǎng)

Ek起源由靜止電荷激發(fā)由變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)線形狀電場(chǎng)線為非閉合曲線電場(chǎng)線為閉合曲線Ek靜電場(chǎng)為有源場(chǎng)感生電場(chǎng)為無(wú)源場(chǎng)第5頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三靜電場(chǎng)E0感生電場(chǎng)Ek電場(chǎng)的性質(zhì)為保守場(chǎng),可引入勢(shì)(能)為非保守場(chǎng),不可引入勢(shì)(能)靜電場(chǎng)為有源場(chǎng)感生電場(chǎng)為無(wú)源場(chǎng)他們間也有共性：具有場(chǎng)物質(zhì)形式的所有共性；均對(duì)電荷有力的作用，且場(chǎng)強(qiáng)定義相同；在導(dǎo)體中，感生電場(chǎng)可引起電荷的積累從而建立靜電場(chǎng)。第6頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三感生電場(chǎng)是產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原因，感生電場(chǎng)的方向同樣可由楞次定律判斷。第7頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三第8頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三鐵芯線圈電束子

環(huán)形真空室B磁場(chǎng)電子感應(yīng)加速器是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備。第9頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三它的柱形電磁鐵在兩極間產(chǎn)生磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中安置一個(gè)環(huán)形真空管道作為電子運(yùn)行的軌道。當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)沿管道方向產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)。射入其中的電子就受到這感應(yīng)電場(chǎng)的持續(xù)作用而被不斷加速。第10頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三二.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力問(wèn)題：導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的機(jī)理是什么?第11頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三【演示實(shí)驗(yàn)】第12頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三理論分析：×

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××v___fff第13頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三×

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××v___+++導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電勢(shì)差——?jiǎng)由妱?dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是導(dǎo)體中的自由電荷在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用的結(jié)果。f第14頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三XXXXXXXXXXXXXXX導(dǎo)體CD在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中以速度V向右運(yùn)動(dòng),并且導(dǎo)線CD與B、V的方向相垂直,由于導(dǎo)體中的自由電子隨導(dǎo)體一起運(yùn)動(dòng).因此每個(gè)電子受到的洛倫茲力為F洛=eVB,F洛方向向下．在力Ｆ的作用下，自由電子沿導(dǎo)體向下運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)體下端出現(xiàn)過(guò)剩的負(fù)電荷,導(dǎo)體上端出現(xiàn)過(guò)剩的正電荷．結(jié)果使導(dǎo)體上端C的電勢(shì)高于下端D的電勢(shì),出現(xiàn)由C指向D的靜電場(chǎng),此時(shí)電場(chǎng)對(duì)自由電子的作用力是向上,與洛倫茲力方向相反,當(dāng)二力互相平衡時(shí)，ＣＤ兩端便產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的電勢(shì)差。

LDC推導(dǎo)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小的表達(dá)式VF電F洛第15頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三可見(jiàn),運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體CD就是一個(gè)電源,C為正極,自由電子受到洛倫茲力的作用,從Ｃ端搬到Ｄ端；也可以看作是正電荷受洛倫茲力的作用從Ｄ端搬運(yùn)到Ｃ端．這里洛倫茲力就相當(dāng)于電源中的非靜電力,根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義,電動(dòng)勢(shì)等于單位正電荷從負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移動(dòng)到正極非靜電力所做的功,作用在單位正電荷上的洛倫茲力于是動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)就是與法拉第電磁感應(yīng)定律得到的結(jié)果一致.第16頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三三.感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的劃分

在某些情況下只有相對(duì)意義.例如在教科書(shū)圖4.2-2所示的實(shí)驗(yàn)中,如果在相對(duì)于磁棒靜止的參考系內(nèi)觀察，磁棒不動(dòng)，空間各點(diǎn)的磁場(chǎng)也沒(méi)有發(fā)生變化，而線圈在運(yùn)動(dòng)，線圈內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)是動(dòng)生的．但是，如果在相對(duì)于線圈靜止的參考系內(nèi)觀察，則看到由于磁棒運(yùn)動(dòng)，引起空間磁場(chǎng)變化，因而線圈中的電動(dòng)勢(shì)是感生的．在這種情況下，究意把電動(dòng)勢(shì)看作動(dòng)生的還是感生的，決定于觀察者所在的參考系．然而，并不是在任何情況下都能通過(guò)參考系的變換把一種電動(dòng)勢(shì)歸結(jié)為另一種電動(dòng)勢(shì)，教科書(shū)圖4.2-5所示的實(shí)驗(yàn)就是一例子．圖4.2-2圖4.2-5第17頁(yè)，講稿共19頁(yè)，2023年5月2日，星期三動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)特點(diǎn)磁場(chǎng)不變，閉合電路的整體或局部在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致回路中磁通量的變化閉合回路的任何部分都不動(dòng)，空間磁場(chǎng)發(fā)生變化導(dǎo)致回路中磁通量變化原因由于S的變化引起回路中變化由于B的變化引起回路中變化非靜電力就是洛侖茲力，由洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用而產(chǎn)生