2021-2022学年高二物理竞赛课件：感生电动势和涡旋电场.pptx

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1、感生感生电动势和和涡旋旋电场感生电动势和涡旋电场感生电动势和涡旋电场感生电动势感生电动势由磁场的变化而产生由磁场的变化而产生即即e e与与n成左手系成左手系感生电动势和感应电场或涡旋电场感生电动势和感应电场或涡旋电场 当导体回路不动，由于磁场变化引起磁通量改变而当导体回路不动，由于磁场变化引起磁通量改变而产生的感应电动势，叫做产生的感应电动势，叫做感生电动势感生电动势。涡旋电场涡旋电场对电荷有力的作用，这种力提供了对电荷有力的作用，这种力提供了非静电力非静电力.MaxwellMaxwell假设：即使假设：即使空间无导体回路存在空间无导体回路存在,随时间变化的磁场在随时间变化的磁场在其周围会激发

2、一种电场其周围会激发一种电场，这种电场称为，这种电场称为感应电场或涡旋电场感应电场或涡旋电场，其场强用其场强用 表示表示。非静电力是什么？非静电力是什么？洛伦兹力洛伦兹力?Maxwell指出：变化的磁场在其周围空间激发一种新指出：变化的磁场在其周围空间激发一种新的电场，称的电场，称涡旋电场涡旋电场，导体中的载流子在这种电场，导体中的载流子在这种电场的作用下，产生运动，形成电流。的作用下，产生运动，形成电流。涡旋电场涡旋电场什么是产生感生电动势的原因？什么是产生感生电动势的原因？该式说明，产生感生电动势的非静电场该式说明，产生感生电动势的非静电场K等于：等于：涡旋电场的线积分不等涡旋电场的线积分

3、不等于零，而是等于闭合回于零，而是等于闭合回路的感应电动势。路的感应电动势。一般情况下，空间的总电场一般情况下，空间的总电场E是静电场是静电场E势势和涡旋电场和涡旋电场E旋旋的叠加，即的叠加，即涡旋存在时总的电场为：涡旋存在时总的电场为：麦克斯韦假定总电场仍有麦克斯韦假定总电场仍有故有故有静磁场静磁场对同一边界对同一边界L，作两个闭合曲，作两个闭合曲面面S1和和S2，S1+S2构成一个闭合构成一个闭合曲面曲面S由法拉第电磁感应定理由法拉第电磁感应定理对同一边界对同一边界L，相等，即相等，即统一以统一以S的外法线方向为正，即的外法线方向为正，即若空间某处原来只有静磁场，亦即：若空间某处原来只有静磁场，亦即：则，即使后来有了随时间则，即使后来有了随时间 t变化的磁场，仍然有：变化的磁场，仍然有：磁场散度为零磁场散度为零(无源场）无源场）因为：因为：按法拉第电磁感应定律：按法拉第电磁感应定律：涡旋电场旋度不为零！涡旋电场旋度不为零！法拉第电磁感应定律的微分式法拉第电磁感应定律的微分式B与与j成右手螺旋成右手螺旋E旋旋与与 成成左左手螺旋手螺旋jBE