第十二章电躐与电躐波 令第一节法拉第电磁感应定律 令第二节自越与互 第三节磁场的能量 令第四节支克斯韦方程组 与第五节电磁振荡与电磁波 第六节生物电阻抗 上页④下页②返回④巡出組1
1 第十二章 电磁感应与电磁波 第一节 法拉第电磁感应定律 第二节 自感与互感 第三节 磁场的能量 第四节 麦克斯韦方程组 第五节 电磁振荡与电磁波 第六节 生物电阻抗
6 K 第一节 G 法 拉第电磁感应定律 (1)磁体运动 (2)电流的变化 A 3导体运动 B 上页④下页②返回④巡出組2
2 K R G 1 2 NS A B N S 第一节法拉第电磁感应定律 (1)磁体运动 (2)电流的变化 ( )3导体运动
法拉第电磁感应定律 1.电磁感应现象 当穿过一闭合导体回路所包围的面积的 磁通量发生变化时,在导体回路中就会产生 电流,这种现象称为电磁感应现象,产生的 电流叫感应电流。回路中产生电流,表明回 路中有电动势存在,这样由于回路中磁通量 变化而引起的电动势叫感应电动势。 不上页④下页②返回④巡出組3
3 一.法拉第电磁感应定律 1.电磁感应现象 当穿过一闭合导体回路所包围的面积的 磁通量发生变化时，在导体回路中就会产生 电流，这种现象称为电磁感应现象，产生的 电流叫感应电流。回路中产生电流，表明回 路中有电动势存在，这样由于回路中磁通量 变化而引起的电动势叫感应电动势
2楞次定律(判定感应电流的方向) 像会<楞次定律闭合回路中的感应电流产生的磁通量总是阻 磁通的变化 原磁通(中)变大,则:与φ反向。 原磁通(①)变小,则:φ与Φ同向 (2)楞次定律是能量转化与守恒定律在电磁感应上的体现。 上页④下页返回④退出4◎
4 v N v N 2.楞次定律 (判定感应电流的方向) (1)楞次定律:闭合回路中的感应电流产生的磁通量总是阻 碍原磁通的变化. 原磁通(Φ)变大，则： Φi与Φ反向。 原磁通(Φ)变小，则： Φi与Φ同向。 (2)楞次定律是能量转化与守恒定律在电磁感应上的体现
3.法拉第电磁感应定律 不论什么原因使通过回路面积的磁通量发生变化时, 回路中产生的感应电动势的大小与穿过回路所包围面积的 磁通量对时间的变化率成正比。即: d④ 式中负号,表明了感应电动势的方向。在国际单位制中: 6;为伏特,φ为韦伯,t为秒。 若为N匝线圈,且每匝线圈的磁通量相等,则式中的 磁通量Φ要用磁通匝数(磁链)W=NΦ。 dt 不上页④下页②返回④巡出組5
5 不论什么原因使通过回路面积的磁通量发生变化时， 回路中产生的感应电动势的大小与穿过回路所包围面积的 磁通量对时间的变化率成正比。即： dt d i Φ = − 式中负号，表明了感应电动势的方向。在国际单位制中： εi为伏特，Φ为韦伯，t为秒。 若为N匝线圈，且每匝线圈的磁通量相等，则式中的 磁通量Φ要用磁通匝数（磁链）Ψ＝NΦ。 3. 法拉第电磁感应定律 dt d N dt d i Ψ Φ = − = −
美美 B n >0,E.0,4④ t 30 B B ④0①0 上页④下页②返回退出6°
6 0 0 i 0 dt d ， ， Φ Φ i n ˆ B i n ˆ B i n ˆ B i n ˆ B 0 0 i 0 dt d Φ ， Φ ， 0 0 i 0 dt d Φ ， Φ ， 0 0 i 0 dt d ， ， Φ Φ
动生电动势 由￡ 和Φ=B·dS知 dt 改变Φ有两种途径: (A)磁场不随时间变化,由于回路导体 部分发生形变导致磁通变产生动生电动势。 (B)导体不动,回路不变形,由磁场变 引起磁通变化产生感生电动势。 上页④下页②返回④巡出組7
7 二、动生电动势 由 = − 和 = 知 S m m i B dS dt d Φ Φ 改变Φ有两种途径： (A)磁场不随时间变化，由于回路导体 部分发生形变导致磁通变产生动生电动势。 (B)导体不动，回路不变形，由磁场变 引起磁通变化产生感生电动势
1、动生电动势 设导线的长度为l,在磁 C×××b× 感应为B的匀强磁场中,以ν运 ×××× 动。且假定导线在磁场,单位l×XBX义X 时间内回路中磁通量的增量为 ××××× Bv。感应电动势的量值为: ××× E= tt =Bly 所以动生电动势在量值上等于在单位时间内导线所切割 的磁力线数。动生电动势的方向由右手定则判断:磁力线穿 过手心,拇指指向ν,四指的指向就是动生电动势的方向。 不上页④下页②返回④巡出組8
8 设导线的长度为l，在磁 感应为B的匀强磁场中，以v运 动。且假定导线在磁场，单位 时间内回路中磁通量的增量为 Blv。感应电动势的量值为： Blv dt d m i =| |= Φ 所以动生电动势在量值上等于在单位时间内导线所切割 的磁力线数。动生电动势的方向由右手定则判断 ：磁力线穿 过手心，拇指指向v，四指的指向就是动生电动势的方向。 a c b d v l B 1、动生电动势
2动生电动势的微观本质: 导体在匀强磁场B中以匀速ν向右运动,其中电子也随导体 运动。所受洛仑磁力(非静电力)为 ev×B ×××× × 非静电场E==v×B B e 微元d的电动势d=(下×B)·d× ×××× 整个导体的电动势6=(×B,d 结论:在磁场中作切割磁力线运动的导体就是一个电源,其非 静电力是洛仑磁力。 不上页④下页②返回④巡出組9
9 2.动生电动势的微观本质： 导体在匀强磁场B中以匀速v向右运动，其中电子也随导体 运动。所受洛仑磁力（非静电力）为 f ev B = − f B v - 结论：在磁场中作切割磁力线运动的导体就是一个电源，其非 静电力是洛仑磁力。 dl d = (v B)dl 微元 的电动势 v B e f Ek = − 非静电场 = v B dl L = ( ) 整个导体的电动势
三、感生电动势有旋电场 感生电动势导体或导体回路不变,磁场发生变化 而产生的电动势。 有旋电场变化的磁场在其周围激发的一种电场。 d④ aB Ei B·dS t E=Ed=小t26 有旋电场 静电场 E=2(有)fE=0无) 乐E·5=0无源) 手ES=(有源) 上页④下页②返回④巡出組10
10 三、感生电动势 有旋电场 感生电动势 导体或导体回路不变，磁场发生变化 而产生的电动势。 有旋电场 变化的磁场在其周围激发的一种电场。 = − = − = S S m i dS t B B dS dt d dt d Φ = = − S L i k dS t B E dl 0( ) ( ) 无源 有旋 = = S k i L k E dS E dl ( ) 0( ) 0 有源 无旋 q E dS E dl S L = = 有旋电场 静电场