最新大学物理电磁学复习总结PPT-e1电磁感应2教学课件.ppt

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1、当当 = /2时，时， NBS0 为最大值。为最大值。tsin0 此即交流发电机的原理。此即交流发电机的原理。交变电动势交变电动势若以若以 与与 夹角为夹角为 时为计时零点，时为计时零点，则则nB)tsin(NBS Bn 实际上，实际上，线圈转动，等效于多线圈转动，等效于多根导线运动、切割磁感线，根导线运动、切割磁感线，所所有这些导线产生的有这些导线产生的 i的代数和即的代数和即为转动线圈的为转动线圈的 .对此，同学们可以矩形线圈为对此，同学们可以矩形线圈为例，课后作一下证明。例，课后作一下证明。交变电流交变电流例例4.半径为半径为R的长直圆柱形螺线管内的均匀的长直圆柱形螺线管内的均匀 以以

2、均匀均匀增加，求管内、外任一点的增加，求管内、外任一点的 .tB BiE解：解：取螺线管的任一横截面，如图所示。取螺线管的任一横截面，如图所示。 :B0tB :tB线与线与 成左螺关系，成左螺关系，iEtB Bo 线是以线是以o点为圆心的同心圆且为逆点为圆心的同心圆且为逆时针绕向。时针绕向。iE现现取回路绕向也为逆时针。取回路绕向也为逆时针。（1）先考虑管内任一点）先考虑管内任一点P:L以以o为圆心，以为圆心，以r为半径作圆形回路为半径作圆形回路L，则回路，则回路上各点感生电场大小相等，方向沿切向。上各点感生电场大小相等，方向沿切向。dStBSdtBl dESSLi 2irtBr2E Pr)R

3、r(tB2rEi BoL Qr（2）再考虑管外任一点）再考虑管外任一点Q:dStBSdtBl dESSLi （注：管外无磁场！）（注：管外无磁场！） tBr2Ei 2R )Rr(tBr2RE2i r1 管外无磁场，但却有感生电场！管外无磁场，但却有感生电场！思考：思考：，若若管管内内)t (ftB 即管内磁场随时间即管内磁场随时间非线性非线性变化时，管外有无磁场？变化时，管外有无磁场？例例5.如图所示，圆柱形空间内均匀如图所示，圆柱形空间内均匀 以以 变化，变化，对导线对导线 和和 ，下列表述正确的是，下列表述正确的是( )BtB abab(A) 只在只在 中产生。中产生。ab(B) 只在只在

4、 中产生。中产生。ab(ab(C) 在在 、 中均产生，且中均产生，且二者大小相等。二者大小相等。abab(D) 在在 、 中均产生，且中均产生，且 ababab(Babo解：解： 连连oa、ob形成形成oab、扇形扇形oab两个回路两个回路扇扇 又：半径方向上又：半径方向上 =0 oab、扇形扇形oab两个回路上，两个回路上， 分别集中在分别集中在abab(选选(D)abab(和和上。上。五、涡电流五、涡电流若是大块的金属处在变化的磁场若是大块的金属处在变化的磁场中或在磁场中运动时，金属体内中或在磁场中运动时，金属体内将产生涡旋状的感生电流，称为将产生涡旋状的感生电流，称为涡电流涡电流，简称

5、，简称涡流涡流(eddy current )。由于大块导体电阻很小，故涡流一般很强。由于大块导体电阻很小，故涡流一般很强。涡流的热效应涡流的热效应: : 如高频感应加热炉如高频感应加热炉高频炉高频炉 矿石矿石交流电源交流电源电磁冶炼电磁冶炼优点：优点：无接触加热无接触加热(可在真空室进行可在真空室进行)效率高、速度快效率高、速度快六、电子感应加速器六、电子感应加速器( betatron) 直流电激励电磁铁：直流电激励电磁铁： 此时环形真空室中只有此时环形真空室中只有恒定的磁场，电子在室恒定的磁场，电子在室内只作匀速圆周运动。内只作匀速圆周运动。 交流电激励电磁铁：交流电激励电磁铁： 当激励电流

6、增加时，真当激励电流增加时，真空室中既有磁场又有涡空室中既有磁场又有涡旋电场，电子在其中得旋电场，电子在其中得到加速。磁场变化越快，到加速。磁场变化越快，电子的加速越明显。电子的加速越明显。 (书上例书上例10.2，自学，自学)作业：作业：10.4(p344)、10.5(p344)练习：习题集练习：习题集“磁学磁学”一、一、21、22二、二、20三、三、18idaL10.4 解：解：XO选择坐标系选择坐标系OX，取微元，取微元x-x+dx,如图所示。如图所示。xdx通过线圈的磁链为通过线圈的磁链为 SBdSNN Ldxx2iNadd0 dadln2iLN0 所求感生电动势为所求感生电动势为dt

7、d dtdi)dad(ln2LN0 )V( t100cos104 . 42 10.5 解：解：BaboRL连连oa、ob形成形成oab回路。回路。半径半径oa 、 bo上各点感应电场上各点感应电场导线，导线，0booa 由法拉第电磁感应定律，有由法拉第电磁感应定律，有dtdBSdtdoaboaboab boaboa dtdBhab21oabab hdtdB4/LR2L22 方向：方向：a b（可由楞次定律判断），（可由楞次定律判断）， b端电势高。端电势高。先只考虑电动势大小，先只考虑电动势大小，涡旋电场不可引入电势，但由于涡旋电场力导致正负涡旋电场不可引入电势，但由于涡旋电场力导致正负电荷相对集中所引起的静电场中可以引入电势。电荷相对集中所引起的静电场中可以引入电势。17 结束语结束语