在纸面所在平面内有一根通有电流为I的无限长直导线解读讲课教案.ppt

前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录113-113-113-113-11 1 在在纸纸面面所所在在平平面面内内有有一一根根通通有有电电流流(dinli)(dinli)为为I I的的无无限限长长直直导导线线，其其旁旁边边有有一一个个边边长长为为l l的的等等边边三三角角形形线线圈圈ACDACD，该该线线圈圈的的ACAC边边与与长长直直导导线线距距离离最最近近且且相相互互平平行行，今今使使线线圈圈ACDACD在在纸纸面面内内以以匀匀速速 远远离离长长直直导导线线运运动动，且且 与与长长直直导导线线相相垂垂直直。求求当当线线圈圈ACAC边边与与长长直直导导线线相相距距为为a a时时，线圈线圈ACDACD内的动生电动势内的动生电动势。解：通过解：通过(tnggu)(tnggu)线圈线圈ACDACD的磁通量的磁通量 第一页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录213-113-113-113-1完第二页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录313-213-213-213-22 2 如如图图所所示示，无无限限长长直直导导线线ABAB中中电电流流(dinli)(dinli)为为i i，矩矩形形导导线线框框abcdabcd与与长长直直导导线线共共面面，且且ad/ABad/AB，dcdc边边固固定定，abab边边沿沿dada及及cbcb以以速速度度无无摩摩擦擦地地匀匀速速平平动动，设设线线框框自自感感忽忽略略不不计计，t=0t=0时时，abab边边与与dcdc边边重重合合。(1)(1)如如i=I0i=I0，I0I0为为常常量，求量，求abab中的感应电动势，中的感应电动势，abab两点哪点电势高？两点哪点电势高？(2)(2)如如i=I0cosi=I0cos t t，求线框中的总感应电动势。，求线框中的总感应电动势。解：通过解：通过(tnggu)(tnggu)线圈线圈abcdabcd的磁通量的磁通量 第三页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录413-213-213-213-2感应电动势方向感应电动势方向(fngxing)(fngxing)由由b b指向指向a a，即，即a a点为高电势。点为高电势。第四页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录513-213-213-213-2(2)(2)完第五页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录613-313-313-313-33 3 如如图图所所示示，ABAB和和CDCD为为两两根根金金属属棒棒，长长度度l l都都是是1m1m，电电阻阻R R都都是是4 4，放放置置在在均均匀匀磁磁场场中中，已已知知磁磁场场的的磁磁感感应应强强度度B=2TB=2T，方方向向(fngxing)(fngxing)垂垂直直于于纸纸面面向向里里。当当两两根根金金属属棒棒在在导导轨轨上上分分别别以以 1=4m/s1=4m/s和和 2=2m/s2=2m/s的的速速度向左运动时，忽略导轨的电阻，试求度向左运动时，忽略导轨的电阻，试求(1)(1)两两金金属属棒棒中中各各自自的的动动生生电电动动势势的的大大小小和和方方向向(fngxing)(fngxing)，并在图上标出方向，并在图上标出方向(fngxing)(fngxing)；(2)(2)金属棒两端的电势差金属棒两端的电势差UABUAB和和UCDUCD；(3)(3)金属棒中点金属棒中点O1O1和和O2O2之间的电势差。之间的电势差。解：解：(1)(1)方向方向(fngxing)AB(fngxing)AB第六页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录713-313-313-313-3方向方向(fngxing)CD(fngxing)CD(2)(2)第七页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录813-313-313-313-3(3)(3)完第八页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录913-413-413-413-44 4 有有一一个个三三角角形形闭闭合合导导线线，如如图图放放置置。在在这这三三角角形形区区域域中中的的磁磁感感应应强强度度为为 ，式式中中B0B0和和a a是是常常量量，为为z z轴轴方方向向单单位位矢矢量量(shling)(shling)，求求导线中的感生电动势。导线中的感生电动势。解：解：第九页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1013-413-413-413-4逆时针方向逆时针方向(fngxing)(fngxing)完第十页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1113-513-513-513-55 5 要要从从真真空空仪仪器器的的金金属属部部件件上上清清除除出出气气体体，可可以以利利用用感感应应加加热热(ji(ji r)r)的的方方法法。如如图图所所示示，设设线线圈圈长长l=20cml=20cm，匝匝数数N=30N=30匝匝(把把线线圈圈近近似似看看作作是是无无限限长长密密绕绕的的)，线线圈圈中中的的高高频频电电流流为为I=I0sin2I=I0sin2ftft，其其中中I0=25AI0=25A，频频率率f=105Hzf=105Hz，被被加加热热(ji(ji r)r)的的是是电电子子管管阳阳极极，它它是是半半径径r=4mmr=4mm而而管管壁壁极极薄薄的的空空圆圆筒筒，高高度度hlhRdR，已已知知dB/dt=kdB/dt=k，k k为为大大于零的常量，求长直导线中的感应电动势的大小和方向。于零的常量，求长直导线中的感应电动势的大小和方向。解：在垂直于圆柱轴线的无限长直解：在垂直于圆柱轴线的无限长直导线所在平面导线所在平面(pngmin)(pngmin)内作矩形内作矩形回路回路ABCDABCD，ABAB与圆柱轴线相距为与圆柱轴线相距为d d。回路的感应电动势。回路的感应电动势第十四页，共15页。前页前页前页前页 后页后页后页后页 目录目录目录目录1513-613-613-613-6反时针反时针(shzhn)(shzhn)方向方向由对称性可知由对称性可知(k zh)CD中的电动势中的电动势方向方向(fngxing)(fngxing)由由D D指向指向C C。完第十五页，共15页。