《大学物理》课程PPT教学课件：第十章 电磁感应（辽宁工程技术大学）

名物理电子 作者张永义

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电磁感

2 电磁感应 第十章

10.1电磁感应定律及其应用 负载i 、电动势 将正电荷从电势低 非静电力 的电源负极移动到 K电势高的正极 电 F 非静电场强E F=gE. k q k电源电 电源电动势把单位正电荷从负极经电源内将其它形式的能量 部移到正极非静电力所作的功转变为电能的装置 A1=∫F=「E·电动势是标量 但有供电方向 E. dl q K E.·dl 规定:+

3 10.1 电磁感应定律及其应用 一、电动势 非静电力 电源电动势 把单位正电荷从负极经电源内 部移到正极非静电力所作的功 A F dl K   =   + 非 − 负载 i + − 电源  FK  FK  将正电荷从电势低 的电源负极移动到 电势高的正极 F电  EK  非静电场强 EK  E电  q FK  = K EK F q   = 将其它形式的能量 转变为电能的装置 q E dl K   =   + − q A非  = E dl K   =   + − E dl L K    =   电动势是标量， 但有供电方向 规定： + − 

二、法拉第电磁感应定律 1。数学表达式8÷m“”负号表明感应 dt 电动势的方向 若回路有N匝线圈(每匝m相等)=Am N t 磁通链数 2。感应电流 R dt 感应电量 dq=l, dt d t R 2 q=dq △Φ R t R

4 二、法拉第电磁感应定律 1。数学表达式 i  “-”负号表明感应 电动势的方向 若回路有 N 匝线圈  = Nm dt dm − （每匝Φm相等） dt d i   = − dt d N m = − 磁通链数 R I i i  = dt dq Ii = dq I dt = i  q = dq m R = −   1 2。感应电流 dt d R m = − 1 3。感应电量 d m R m m =  −    2 1 1 m d R = −  1

4。感应电动势方向的判定 (1)楞次定律①内參回路内感应电流产生的磁场总是企 图阻止或补偿回路中磁通量的变化 ②感应电流方向的判断方法 B增加B减小 A:通过回路原磁场B原方向 B:回路中φm是增加还是减少 B C:由楞次定律确定B感方向 BB感rm增口→B与B反向 减口B与B原同向 感 小 越感 D:由右手定则判定I感方向

5 4。感应电动势方向的判定 (1) 楞次定律 B B感 I感 B增加 B I感 B减小 B感 ② 感应电流方向的判断方法 B: 回路中fm 是增加还是减少 C: 由楞次定律确定 B感 方向 回路内感应电流产生的磁场总是企 图阻止或补偿回路中磁通量的变化 ① 内容 A: 通过回路原磁场B原方向 D: 由右手定则判定 I感 方向 fm 增 加 B感与B原反向 fm 减 小 B感与B原同向

例:应用楞次定律判断I感方向。 × × × × × × × × ③B 感 感 × × × × ③B成 × × × 感 m B方向:② B方向:③ I方向顺时针方向顺时针

6 S B感方向: I感方向:顺时针 例：应用楞次定律判断 I感 方向。 ①. ②. B B感方向: I感方向:顺时针 I感 I B感 感 B感 , fm , fm

d n'B (2)用E 中的“-”号判定 at A:首先规定线圈平面法线方向n或线圈 绕行正向(如图),二者构成右手关系 B:确定磁通量φn的正负: 磁力线方向与绕行方向二者构成右手关系Φm>0 磁力线方向与绕行方向二者不构成右手关系Φ0E;0 E:确定的方向 dt ∫若E1>0则E方向与回路绕行方向致 若ε;<0则e方向与回路绕行方向板

7 (2)用 中的“- ”号判定 dt d m i   = − B  A:首先规定线圈平面法线方向 或线圈 绕行正向（如图）， n  n  二者构成右手关系 + 若i  0 磁力线方向与绕行方向二者 构成右手关系 B: 确定磁通量fm 的正负: C: 确定回路中fm 是增加还是减少 m> 0 磁力线方向与绕行方向二者不构成右手关系 m< 0 D:确定 的正负: i  dt d m i   = −  0  dt d m  0  dt d m i  0   0 E:确定 的方向: i i  则i 方向与回路绕行方向一致 若i  0 则i 方向与回路绕行方向相反

5。应用法拉第电磁感应定律解题的方法 (1)在回路上先任意规定一个绕行方向 (2)求回路中的磁通量。n=Bs (3)利用 m求出E (4)方向 若ε,>0则8方向与回路绕行方向致 L若c,<0则方向与回路绕行方向板

8 若i  0 dt d m i   = − 则i 方向与回路绕行方向一致 若i  0 则i 方向与回路绕行方向相反 5。应用法拉第电磁感应定律解题的方法 （1）在回路上先任意规定一个绕行方向  =  S φm B dS   （2）求回路中的磁通量fm （3）利用 求出 i （4）方向

解:c B·dS 例1:求线圈中的感应电动势 = Bcos0ds=o ldx Mi=Io sin ot 2 +b 9n=4=「pB=l2xnz T AC uo il a+b O 2兀 tb 0In- sin ot 2兀 , = dt Hlo a+b I cos ot 2元

9 a b m S m l  =  d x dx  +   = a b a ldx x i 2 0 a il a + b   = ln 2 0 x o n   d m B dS    =  = BcosdS ldx x i   = 2 0 解： 例1： i = I sint 0 求线圈中的感应电动势 x i B   = 2 0 I t a l a b  +   = ln sin 2 0 0 dt d m i   = − I t a l a b  +    = ln cos 2 0 0

三、动生电动势 定义在稳恒磁场中,由于导体的运动而产生的感应电动势 2。动生电动势的特殊表达式 φn=Bx bx b ×××××× 8,= × U ×××××× Bl ××××× B Bly ××××× 8. BLy

10 三、动生电动势 1。定义 m = Blx | | dt d m i   = − | | dt dx = Bl = Blv 在稳恒磁场中，由于导体的运动而产生的感应电动势 2。动生电动势的特殊表达式 i = Blv B                                            v l x o x a b b a