(大學(xué)物理-課件)電磁感應(yīng)定律

第十四章電磁感應(yīng)和電磁場(chǎng)引言〔歷史簡(jiǎn)介〕1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。

從1822年到1831年，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，法拉第終于發(fā)現(xiàn)，變化著的電流，變化著的磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)著的恒定電流，運(yùn)動(dòng)著的磁鐵，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)著的導(dǎo)體，都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流1834年，楞次通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)資料總結(jié)出了判斷感應(yīng)電流方向的法那么。1862年，麥克斯韋歸納出了電磁場(chǎng)的根本方程——麥克斯韋方程組，建立了完整的電磁場(chǎng)理論體系。預(yù)言了電磁波的存在。1888年，赫茲在實(shí)驗(yàn)上證實(shí)了麥克斯韋的這一預(yù)言。第一節(jié)電磁感應(yīng)定律一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1822-1831年英國(guó)物理學(xué)家法拉第進(jìn)行屢次實(shí)驗(yàn)和研究在1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。電磁感應(yīng)現(xiàn)象----當(dāng)通過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。201001020G磁鐵與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象〔1〕磁鐵與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)線圈中產(chǎn)生電流。磁鐵與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象201001020G201001020G磁鐵與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象201001020G磁鐵與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象201001020G磁鐵與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象201001020G磁鐵與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象金屬棒在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象010203040GSN在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象010203040GSN金屬棒在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象010203040GSN回路2電池BATTERY010203040G當(dāng)回路1中的電流變化時(shí)，在回路2中出現(xiàn)感應(yīng)電流回路1電池BATTERY010203040G回路1回路2當(dāng)回路1中的電流變化時(shí)，在回路2中出現(xiàn)感應(yīng)電流。回路2電池BATTERY010203040G當(dāng)回路1中的電流變化時(shí)，在回路2中出現(xiàn)感應(yīng)電流?；芈?總結(jié)：當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合導(dǎo)體回路中就會(huì)出現(xiàn)電流。所產(chǎn)生的電流稱(chēng)為感應(yīng)電流?；芈分械碾妱?dòng)勢(shì)稱(chēng)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。三、法拉第電磁感應(yīng)定律

1.表述當(dāng)穿過(guò)閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量對(duì)時(shí)間變化率的負(fù)值。2.數(shù)學(xué)表達(dá)式采用國(guó)際單位制時(shí)，3.注意

〔1〕“—”號(hào)反映感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向4.判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向：選定回路L的繞行方向，規(guī)定：磁通量的正方向與繞行方向成右手螺旋關(guān)系。5.如果回路由N匝密繞線圈組成，那么通過(guò)線圈的磁通用磁鏈表示Ψ=NΦ，那么：回路中的總電阻為R，那么回路中的感應(yīng)電流為：6.感應(yīng)電流7、楞次定律1.表述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向----感應(yīng)電流在回路中產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的磁通量的變化

2.應(yīng)用用楞次定律判斷感應(yīng)電流感應(yīng)或電動(dòng)勢(shì)的方向，分為三個(gè)步驟：〔1〕判斷磁通沿什么方向，發(fā)生什么變化〔增加或減少〕；〔2〕根據(jù)楞次定律來(lái)確定感應(yīng)電流所激發(fā)的磁場(chǎng)沿什么方向〔3〕根據(jù)右手螺旋法那么從感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向確定感應(yīng)電流的方向。3.舉例將磁鐵插入金屬環(huán)中，判斷環(huán)內(nèi)有無(wú)感應(yīng)電流方向。〔1〕穿過(guò)閉合回路的磁通沿什么方向?yàn)樵黾?。?〕感應(yīng)電流所激發(fā)的磁場(chǎng)〔3〕根據(jù)右手螺旋法那么確定感應(yīng)電流的方向“”。4.練習(xí)判斷各圖中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向例題：一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有交變電流，和都是常量。在長(zhǎng)直導(dǎo)線旁平行放置一長(zhǎng)為a,寬為b的矩形線圈，線圈面與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線圈靠近直導(dǎo)線的一邊到直導(dǎo)線的距離為d,求任一瞬時(shí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解：選順時(shí)針?lè)较驗(yàn)槔@行正方向。Iabdxdx距離直導(dǎo)線x處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：通過(guò)圖中陰影局部面積的磁通量為：通過(guò)整個(gè)線圈的磁通量為：線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：討論：當(dāng)時(shí)，