《大学物理》课程教学资源（要点与例题习题讲解，PPT课件讲稿）第十二章 电磁感应

第十二章 电磁感应

第十二章 电 磁 感 应

、电磁感应现象及其基本定 律 1、实验演示 (1)电磁感应现象 (2)发电机 现象小结

1、实验演示 电磁感应现象及其基本定 律 一、 （1）电磁感应现象 （2）发电机 现象小结：

2、电磁感应现 象穿过一个闭合导体回路所包 围面积的磁通量发生变化时 回路中就有电流的现象。 (感应电流、感应电动势) 关键:磁通量发生变化是引起电磁感应 的必要条件 3、电磁感应定律 c或￡;=-N t 乎=N(磁链)

2、电磁感应现 象穿过一个闭合导体回路所包 围面积的磁通量发生变化时， 回路中就有电流的现象。 （感应电流、感应电动势） 3、电磁感应定律 磁通量发生变化是引起电磁感应 的必要条件。 关键： dt d i   = − dt d dt d i N  = −  或  = −  = N（磁链）

回路中感应电动势正比于磁 通量对时间的变化率的负值。 式中“2”号表示了感应电动 势的方向,具体方法如下: (1)任选一绕行方向 为闭合回路的正方向,Ns 由右手法则,定出回路 平面单位法向矢量e (2)确定穿过回路的通量Φ及其

回路中感应电动势正比于磁 通量对时间的变化率的负值。 式中“-”号表示了感应电动 势的方向，具体方法如下： （1）任选一绕行方向 为闭合回路的正方向， 由右手法则，定出回路 平面单位法向矢量 n e  （2）确定穿过回路的通量  及其 dt d n e  i   i   N S

(3)由E=-,确定E的正负 dt (4)若E>0,则E的方向与绕 行方向一致 若E1<0,则E的方向与绕行方向相反 4、楞次定律确定感应电流的方法 闭合回路中感应电流方向总是使它所激发 起电信的k量的变斗 化

（3）由 确定 的正负 dt d i   = − i  （4）若 ，则 的方向与绕 若 ，则 的方向与绕行方向相反  i  0 i  i   i  0 行方向一致 4、楞次定律确定感应电流的方法 闭合回路中感应电流方向总是使它所激发 的磁场抵偿（反抗）引 起感应电流的磁通量的变 化。 n e  i   i   N S

讨论 (1)由楞次定律和右手法则可 判断感应电流的方向 (2)定律中“抵偿”“反抗”“补偿”而不 是谔楞次定律是能量守恒定律的一种表现 5、感应电流、感应电量 d g r dt q Idt cd=-(④,-Φ R R

讨论 （1）由楞次定律和右手法则可 判断感应电流的方向 （2）定律中“抵偿”“反抗”“补偿”而不 是抵消 （3）楞次定律是能量守恒定律的一种表现 5、感应电流、感应电量 dt d R I i  = − 1 ( ) 1 2 1 2 1 1 2 1 =  = −   =  −   R d R q Idt t t ( ) dt dq I =

讨论 磁通量的计算式 ①=B·d= Bds cos e 磁通量发生变化,引起感应电动势的原因 是多种(B,S,B 为便于区分和研究 (1)动生电动势:由于导体或导体回路在 稳定磁场中运动引起的 (2)感生电动势:导体或导体回路不动, 由于磁感应强度变化引起的

讨论 磁通量的计算式 为便于区分和研究 （1）动生电动势：由于导体或导体回路在 稳定磁场中运动引起的    = Bds = Bds cos   磁通量发生变化，引起感应电动势的原因 是多种（ B, S, ） （2）感生电动势：导体或导体回路不动， 由于磁感应强度变化引起的

二、动生电动势 1、洛仑兹力是产生动生电动 势的非静电力 导线长Op=l,在均匀磁场B中,以v运 动,且ν⊥B(图示),则导线中电子受力 F=(=)XB(成xx 方向图示)xxX 在该非静电力作用下 导线两端积累正、负电荷 在稳定时的非(方向图示) =×B

二、动生电动势 1、洛仑兹力是产生动生电动 势的非静电力 导线长 ，在均匀磁场 中，以 运 动，且 （图示），则导线中电子受力 op = l B v  v B   ⊥ (方向图示) Fm ( e)v B    = −  v B e F E m k     =  − = (方向图示) v  Fm  Ek  i  在该非静电力作用下， 导线两端积累正、负电荷， 在稳定时的非静电场 ( ) q F E k k   = B  v  p o

由电动势定义得 k xB)-dl op O 由已知条件得E=wB=vB(方向图示) O 2、动生电动势的计算 +× (1)动生电动势的表达式 B 1×兴兴 xB- dl ×× O 方向:楞次定律;ν×B等 (2)电磁感应定律a=方向:楞次定律

2、动生电动势的计算 由电动势定义得 E dl (v B) dl p o p o i k      =  =      由已知条件得 v Bdl vBl (方向图示) l o i = =   (v B) dl i    =     方向：楞次定律； v B 等    dt d i  = −  方向：楞次定律 （1）动生电动势的表达式 （2）电磁感应定律 B  v  i  i  p o

例题1、均匀磁场中,一面积 为S的N匝线圈绕Oo′轴以角速 度O匀速转动。求线圈中感应 电动势 解:设t=0时,线圈 平面法线的En与B相 B 同,当t时刻时En与B 夹角为O=ax y= NG= NBS cos 6= NBS cos at dp NBSosin ot t

解：设 时，线圈 平面法线的 与 相 同，当 时刻时 与 夹角为 t = 0 n e  B  t n e  B   =t  = N = NBS cos = NBS cost NBS t dt d  i =  sin    = − 例题1、 均匀磁场中，一面积 为 的 匝线圈绕 轴以角速 度 匀速转动。求线圈中感应 电动势 S N oo   o o  n e  B   