面向21世纪课程教材：《物理学》课程电子教案（PPT课件讲稿，第五版）第八章 电磁感应电磁场（8.1）电磁感应定律

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 法拉第(Michael Faraday,1791-1867) 英国物理学家和化学家, 电磁理论的创始人之一 他创造性地提出场的思想, 最早引入磁场这一名称. 1831年发现电磁感应现象, 后又相继发现电解定律, 物质的抗磁性和顺磁性, 及光的偏振面在磁场中的 旋转. 第八章电磁感应电磁场 1

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 1 英国物理学家和化学家， 电磁理论的创始人之一. 他创造性地提出场的思想， 最早引入磁场这一名称. 1831年发现电磁感应现象， 后又相继发现电解定律， 物质的抗磁性和顺磁性， 及光的偏振面在磁场中的 旋转. 法拉第（Michael Faraday, 1791－1867）

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 电磁感应现象 第八章电磁感应电磁场 2

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 2 一 电磁感应现象

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 二电磁感应定律 当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生 变化时,回路中会产生感应电动势,且感应 电动势正比于磁通量对时间变化率的负值 dΦ E:=-k dt 国际单位制一伏特k少 韦伯 第八章电磁感应电磁场

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 3 当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生 变化时，回路中会产生感应电动势，且感应 电动势正比于磁通量对时间变化率的负值. 二 电磁感应定律 国际单位制 k =1 Φ 韦 伯 Ei 伏 特 t Φ k d d i E = −

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 (1)闭合回路由N匝密绕线圈组成 E d y dt 磁通匝数(磁链)V=N (2)若闭合回路的电阻为R,感应电流为 1 do rdt q= ldt d=(④-g2) R R 第八章电磁感应电磁场

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 4 （1）闭合回路由 N 匝密绕线圈组成 磁通匝数（磁链）  = NΦ dt d i  E = − （2）若闭合回路的电阻为R ，感应电流为 t Φ R I d 1 d i = −  = 2 1 d t t q I t ( ) 1 d 1 1 2 2 1 Φ Φ R Φ R Φ Φ = − = − 

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 ◆感应电动势的方向 B E=- dt B与回路成右螺旋 ①>0 dφ 0 E<O dt E与回路取向相反 第八章电磁感应电磁场

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 5 感应电动势的方向 t Φ d d Ei = − 0 d d  t Φ Ei  0 Ei 与回路取向相反  Φ  0 B 与回路成右螺旋   N S B 

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 三楞次定律 闭合的导线回 路中所出现的感应 电流,总是使它自 B 己所激发的磁场反 抗任何引发电磁感 S 应的原因(反抗相 对运动、磁场变化 或线圈变形等) 第八章电磁感应电磁场

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 6 N S B  v  三 楞次定律 闭合的导线回 路中所出现的感应 电流，总是使它自 己所激发的磁场反 抗任何引发电磁感 应的原因（反抗相 对运动、磁场变化 或线圈变形等）. F 

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 用楞次定律 B B 判断 感应电流方 向 第八章电磁感应电磁场 7

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 7 N B S v  用 楞 次 定 律 判 断 感 应 电 流 方 向 I v  B N S I

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 楞次定律是能量守恒定律的一种表现 例如机械能=→焦耳热 维持滑杆运「B× 动必须外加一力,× 服安培力做功转x 此过程为外力克F 化为焦耳热 第八章电磁感应电磁场 8

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 8 楞次定律是能量守恒定律的一种表现 维持滑杆运 动必须外加一力， 此过程为外力克 服安培力做功转 化为焦耳热. 例如 机械能 焦耳热 B  × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v  i I Fm 

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 例在匀强磁场 O 中,置有面积为S B 的可绕轴转动的N 匝线圈.若线圈以角 速度O作匀速转动 求线圈中的感应电 动势 R 第八章电磁感应电磁场 9

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 9 R N o' o ω i B  n e 例 在匀强磁场  中，置有面积为S 的可绕 轴转动的N 匝线圈. 若线圈以角 速度 作匀速转动. 求线圈中的感应电 动势. 

物理学 8-1电磁感应定律 第五版 解设t=0时, O n与B同向, B 则O=ax y=N中= NBs cos ot E dt NBSosin at 令E=NBSO R 则E= Em sin at 第八章电磁感应电磁场 10

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-1 电磁感应定律 10 解 设 t = 0 时, B  n e  与 同向 , 则  =t  = N = NBS cost NBS t t    sin d d E = − = 令 Em = NBS sint 则 E =Em  R N o' o ω i B  n e 