2021-2022学年高二物理竞赛课件：法拉第电磁感应定律.pptx

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1、法拉第电磁感应定律 例例 求线段求线段ab内的感生电动势内的感生电动势 解：补上两个半径解：补上两个半径ob和和ao与与ba构成构成回路回路obao由法拉第电磁感应定律，有由法拉第电磁感应定律，有由由得得方向方向 涡电流涡电流 感应电流不仅感应电流不仅能在导电回能在导电回 路内出路内出现，现，而且当而且当大块导大块导体体与磁场有相对运与磁场有相对运动或处在变化的磁动或处在变化的磁场中时，在这块导场中时，在这块导体中也会激起感应体中也会激起感应电流电流.这种在大块这种在大块导体内流动的感应导体内流动的感应电流电流,叫做叫做涡电流涡电流,简称涡流简称涡流.SN阻阻 尼尼 摆摆工工频频感感应应炉炉金

2、属块金属块 应用应用 热效应、电磁阻尼效应热效应、电磁阻尼效应.涡电流加热金属电极涡电流加热金属电极抽真空抽真空金属电极金属电极接高频接高频发生器发生器一一.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律二二.动生电动势、感生电动势动生电动势、感生电动势动生电动势的动生电动势的非非静电力来源静电力来源 洛伦兹力洛伦兹力 产生感生电动势的非静电场来源产生感生电动势的非静电场来源 感生电场感生电场磁场不变，闭合电路磁场不变，闭合电路的整体或局部在磁场的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁中运动导致回路中磁通量的变化通量的变化闭合回路的任何部分闭合回路的任何部分都不动，空间磁场发都不动，空间磁场发生变化导致回路

3、中磁生变化导致回路中磁通量变化通量变化由于由于S的变化引起的变化引起回路中回路中 m变化变化感生电场力感生电场力动生电动势动生电动势感生电动势感生电动势特特点点原原因因非静非静电力电力来源来源洛仑兹力洛仑兹力由于由于 的变化引起的变化引起回路中回路中 m变化变化平面电磁波平面电磁波 真空中的平面电磁波及其特性真空中的平面电磁波及其特性 电磁波的特性电磁波的特性 1）电磁波是横波电磁波是横波 ;2）和和 同相位同相位;3）和和 数值成比例数值成比例 ；4）真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速.真空中电磁波的能量真空中电磁波的能量 辐射能辐射能 以电磁波的形

4、式传播出去的能量以电磁波的形式传播出去的能量.电磁波的电磁波的能流密度能流密度 电磁场电磁场能量密度能量密度 电磁波的电磁波的能流密度能流密度（坡印廷坡印廷）矢量矢量 平面电磁波平面电磁波能流密度能流密度平均值平均值 760nm400nm 可见光可见光 电电 磁磁 波波 谱谱红外线红外线 紫外线紫外线 射射 线线X射线射线长波无线电波长波无线电波频率频率波长波长短波无线电波短波无线电波无线电波无线电波可见光可见光红外线红外线紫外光紫外光 射线射线 射线射线解解 设长直导线通电流设长直导线通电流 在磁导率为在磁导率为 的均匀无限大的磁介质中的均匀无限大的磁介质中,一一无限长直导线与一宽长分别为无

5、限长直导线与一宽长分别为 和和 的矩形线圈共的矩形线圈共面面,直导线与矩形线圈的一侧平行直导线与矩形线圈的一侧平行,且相距为且相距为 .求求二者二者的互感系数的互感系数.问：问：求谁对谁的互感方便求谁对谁的互感方便？若导线如左图放置若导线如左图放置,根据对根据对称性可知称性可知得得 如图在截面积为如图在截面积为 A 单位长度匝数为单位长度匝数为 n 的的螺绕环上密绕一边长为螺绕环上密绕一边长为 的方形线圈中通以交变的方形线圈中通以交变电流电流 求求螺绕环两端的互感电动势。螺绕环两端的互感电动势。已知：已知：求：求：方形线框中磁通量方形线框中磁通量 解：解：设螺绕环上电流为设螺绕环上电流为 a bcd作业作业P P163163：12-1612-16，12-18,12-2112-18,12-21一一.自感和互感自感和互感自感系数自感系数自感电动势自感电动势二二.磁场能量磁场能量磁场能量密度磁场能量密度磁场能量磁场能量自感线圈磁场能量自感线圈磁场能量小小 结结互感系数互感系数互感电动势互感电动势