第12章 电磁感应 电磁场和电磁波.ppt

MNUSTSHISHI·CHINA电磁感应电磁场和电磁大学物理学闽南理工学院2012·ZXChen第十二章§12-1电磁感应定律法拉第(MichaelFaraday,1791-1867):,磁场这一名称是法拉第最早引入的。他是电磁理论的创始人之一,于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,以及光的偏振面在磁场中的旋转。(1)运动(2)~场变(3)IB磁通变(4)(5)~~空芯铁芯变BΦ通过闭合回路面积的通量发生变化时,回路中就产生感应电动势(和感应电流),这称作为电磁感应现象。B?【结论】::当穿过合回路面积的磁感通量发生变化时,回路中产生的感应电动势等于磁通量对时间的变化率的负值,即ddiΦt???式中负号表示感应电动势的方向。若闭合回路由N匝密绕线圈组成,则电磁感应定律应写成ddddiΦNtt??????NΦ??——称为磁链,或全磁通。式中感应电动势方向的确定:i?1)标定的回路绕行方向,以确定回路的右旋法线(正法线),作为基准;nevnev则当磁场与的夹角为锐角,穿过回路面积的磁通量;反之,;nevΦ>0Φ<03)确定的正负;(详见下页)ddΦt2)确定的正负;Φ4)确定的正负,(详见下页)i?,的方向与L绕行方向相同;0i??i?,的方向与L绕行方向相反。0i??i?BvLB?nevLB?nevLB?nevi?i?B?Lnev电动势方向的确定(a)Φ>0,dΦ>0ε<0,ε与L反向(b)Φ>0,dΦ<0ε>0,ε与L同向(c)Φ<0,dΦ<0ε>0,ε与L同向(d)Φ<0,dΦ>0ε<0,ε与L反向i?i?【结论】:,与的符号恒相反;tΦddi?,只由决定;tΦddi?3.——Φ的变化率,即变化的快慢决定的值;tΦddi?时间间隔内流过回路的感应电荷量为21ttt???22111211ddd()tΦtΦqqItΦΦΦRR?????????式中Φ1为t1时刻穿过回路所包围面积的磁通量;Φ2为t2时刻穿过回路面积的磁通量。设回路电阻为R,由欧姆定律,回路中的感应电流iIR??i1ddΦIRt??,就其作用而言,恒反抗产生电磁感应的原因。电磁感应结果的作用总是阻止变化,因此外力要克服阻力做功,这正是能量守恒与转化规律的具体表现。法拉第电磁感应定律中的“-”,正是恒反抗的表征。,选定回路L的绕行方向与服从右手定则,试确定感应电动势的方向。解法1:应用法拉第电磁感应定律d0,0dΦΦt??解法2:应用楞次定律感应电流产生磁场应垂直纸面向外,反抗原来磁通量的增加,根据右手定则判定0i??0i??vvLvB╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳iεiI