电磁学多媒体教学课件课件.ppt
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1、,电磁学多媒体教学课件,.,2,第三章 电磁感应 电磁场的相对论变换,1 电磁感应定律,2 动生电动势和感生电动势,3 磁矢势与磁场中带电粒子的动量,4 电磁场的相对论变换,5 互感和自感,.,3,1 电磁感应定律,法拉第(Michael Faraday,1791-1867),伟大的英国物理学家和化学家.他创造性地提出场的思想,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.,.,4,1 电磁感应定律,当穿过回路所围曲面的磁通量发生变化,回路上要产生感应电动势。,B 变,回路形状或
2、方位变,都会产生感应电动势.,一、电磁感应现象,.,5,1 电磁感应定律,二、法拉第定律,当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中的电动势等于磁通量随时间的变化率反号。即:,多匝导体线圈的感应电动势:,感应电流:,磁链,只有感应电流时流过导线的电荷的电量,.,6,1 电磁感应定律,例:直导线通交流电 置于磁导率为 的介质中求:与其共面的N匝矩形回路中的感应电动势,解:设当I 0时,电流方向如图,已知,其中 I0 和 是大于零的常数,设回路L方向如图,,建坐标系如图,在任意坐标处取一面元,.,7,1 电磁感应定律,.,8,1 电磁感应定律,三、楞次定律,感应电流有确定的方向,它所产生的磁场方向总
3、是在抵消或补偿引起感应电流的磁通量变化的方向上。,楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的体现。,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.,.,9,四 涡电流和电磁阻尼,感应电流不仅能在导电回 路内出现,而且当大块导体与磁场有相对运动或处在变化的磁场中时,在这块导体中也会激起感应电流.这种在大块导体内流动的感应电流,叫做涡电流,简称涡流.,应用:热效应、电磁阻尼效应.,.,10,2 动生电动势和感生电动势,引起磁通量变化的原因 1)稳恒磁场中的导体运动,或者回路面积变化、取向变化等 动生电动势,电动势,闭合电路的总电动势,:非静电的电场强度.,.,11,2 动生电动势和感
4、生电动势,一、动生电动势,设杆长为,平衡时,.,12,2 动生电动势和感生电动势,求动生电动势的一般步骤:,(1)规定一积分路线的方向,即,方向。,(2)任取,线元,考察该处,方向,以及,的正负,(3)利用,计算电动势,说明电动势的方向与积分路线方向相同,说明电动势的方向与积分路线方向相反,.,13,2 动生电动势和感生电动势,解,例1 一长为 的铜棒在磁感强度为 的均匀磁场中,以角速度 在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端转动,求铜棒两端的感应电动势.,(点 P 的电势高于点 O 的电势),.,14,2 动生电动势和感生电动势,例2 一导线矩形框的平面与磁感强度为 的均匀磁场相垂直.在此矩形框
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