电磁感应和动生电动势.ppt

同学们好同学们好！1第第16章章 电磁感应电磁场电磁感应电磁场216.1电磁感应定律电磁感应定律3一一、电磁感应现象电磁感应现象41）分析上述两类产生电磁感应现象的）分析上述两类产生电磁感应现象的共同原因共同原因是：回路中是：回路中磁通磁通 随时间发生了随时间发生了变化变化2）分析可知，电磁感应现象的本质是）分析可知，电磁感应现象的本质是电动势电动势3）第一类装置产生的电动势称感生电动势）第一类装置产生的电动势称感生电动势 第二类装置产生的电动势称动生电动势第二类装置产生的电动势称动生电动势第一类第一类第二类第二类5 二、二、楞次定律楞次定律 闭合回路中感应电流的闭合回路中感应电流的方向，总是使它所激发的磁方向，总是使它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律通量的变化。楞次定律是能是能量守恒定律在量守恒定律在电磁感应现象电磁感应现象上的具体体现。上的具体体现。NS+机械能机械能焦耳热焦耳热 维持滑杆运动必维持滑杆运动必须外加一力，此过程为须外加一力，此过程为外力克服安培力做功转外力克服安培力做功转化为焦耳热化为焦耳热.6NSNS用楞次定律判断感应电流方向7 当穿过闭合回路所围当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，面积的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，回路中会产生感应电动势，且感应电动势正比于磁通且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值量对时间变化率的负值.三三、电磁感应定律电磁感应定律国际单位制国际单位制韦伯韦伯伏特伏特8约定：约定：1)先先任设任设回路的绕行方向回路的绕行方向(简称计算方向简称计算方向L)2)磁通量的磁通量的正负正负与所设与所设计计算方向算方向的关系的关系：当当磁力线磁力线方向方向与计算与计算方向方向成成右手螺旋右手螺旋关系时关系时 磁通量的值取磁通量的值取正正否则否则 磁通量的值取磁通量的值取负负3)计算结果的计算结果的正负正负给出了电动势的给出了电动势的方向方向 0:说明电动势的方向说明电动势的方向就是就是所设的计算方向所设的计算方向 0:说明电动势的方向说明电动势的方向与所设计算方向与所设计算方向相反。相反。91）闭合回路由）闭合回路由 N 匝密绕线圈组成匝密绕线圈组成 磁通匝数（磁链）磁通匝数（磁链）2）若闭合回路的电阻为）若闭合回路的电阻为 R，感应电流为，感应电流为时间内，流过回路的电荷时间内，流过回路的电荷1016.2动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势11引起磁通量变化的原因引起磁通量变化的原因 1）稳恒磁场中的导体运动）稳恒磁场中的导体运动,或者回路面积或者回路面积变化、取向变化等变化、取向变化等 动生电动势动生电动势 2）导体不动，磁场变化）导体不动，磁场变化 感生电动势感生电动势 电动势电动势+-I 闭合电路的总电动势闭合电路的总电动势 :非静电的电场强度非静电的电场强度.12一、动生电动势一、动生电动势+OP设杆长为设杆长为 动生电动势的动生电动势的非非静电力场来源静电力场来源 洛伦兹力洛伦兹力-+平衡时平衡时13设电源电动势的方向是上式的设电源电动势的方向是上式的积分方向积分方向0正号说明：电动势方向正号说明：电动势方向 与所设方向一致与所设方向一致14电动势电动势计算计算（两种方法两种方法）(2)由法拉第定律求由法拉第定律求如果回路不闭合，需加辅助线使其闭合。如果回路不闭合，需加辅助线使其闭合。大小和方向可分别确定。大小和方向可分别确定。(1)由电动势定义求由电动势定义求15例例1 1：长长 的铜棒的铜棒 ，绕其固定端，绕其固定端 在均匀磁场在均匀磁场 中中 以以 逆时针转动逆时针转动 ，铜棒与，铜棒与 垂直垂直 ，求，求 解一解一 ：取线元取线元与与 同向同向16解二：解二：构成扇形闭合回路构成扇形闭合回路由楞次定律由楞次定律:17(19-13)(19-13)例、例、一导线被弯成如图所示形状，一导线被弯成如图所示形状，acbacb为为半径为半径为R R的四分之三圆弧，直线段的四分之三圆弧，直线段OaOa长为长为R R。若此导。若此导线放在匀强磁场线放在匀强磁场B B中，中，B B的方向垂直图面向内。导线的方向垂直图面向内。导线以角速度以角速度在图面内绕在图面内绕O O点匀速转动，则此导线中的点匀速转动，则此导线中的动生电动势动生电动势i i ，电势最高点是：，电势最高点是：动生电动势、辅助线动生电动势、辅助线O O点点18例例2.如图所示，一矩形导线框在无限长载流导线如图所示，一矩形导线框在无限长载流导线I 的场的场中向右运动，求其动生电动势。中向右运动，求其动生电动势。解一：解一：方向方向方向方向Brx19解二：解二：方向方向Br20解解：连接连接 构成闭合回路，构成闭合回路，穿过回路穿过回路 不变。不变。例例3.已知已知求：求：动生电动动生电动势、辅助线势、辅助线21