物理电磁感应ppt优秀PPT.ppt

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1、 法拉第简介（Michael Faraday,1791-1867)法拉第于法拉第于17911791年出生在英国伦敦附近的一个小村里，年出生在英国伦敦附近的一个小村里，父亲是铁匠，自幼家境贫寒，无钱上学读书。父亲是铁匠，自幼家境贫寒，无钱上学读书。1616岁时到一岁时到一家书店里当报童，次年转为装订学徒工。在学徒工期间，家书店里当报童，次年转为装订学徒工。在学徒工期间，法拉第除工作外，利用书店的条件，在业余时间贪婪地阅法拉第除工作外，利用书店的条件，在业余时间贪婪地阅读了许多科学著作，例如化学对话、大英百科全书读了许多科学著作，例如化学对话、大英百科全书的电学条目等，这些著作开拓了他的视野，激发

2、了的电学条目等，这些著作开拓了他的视野，激发了他对科学的浓厚兴趣。他对科学的浓厚兴趣。1.1.生平生平 1812 1812年，学徒期满，法拉第准备特地从事科学探讨。年，学徒期满，法拉第准备特地从事科学探讨。次年，经著名化学家戴维举荐，法拉第到皇家探讨院试验次年，经著名化学家戴维举荐，法拉第到皇家探讨院试验室当助理探讨员。这年底，作为助手和仆人，他随戴维到室当助理探讨员。这年底，作为助手和仆人，他随戴维到欧洲大陆考察漫游，结识了不少知名科学家，如安培、伏欧洲大陆考察漫游，结识了不少知名科学家，如安培、伏打等，这进一步扩大了他的眼界。打等，这进一步扩大了他的眼界。18151815年春回到伦敦后，年

3、春回到伦敦后，在戴维的支持和指导下作了好多化学方面的探讨工作。在戴维的支持和指导下作了好多化学方面的探讨工作。18211821年起先担当试验室主任，始终到年起先担当试验室主任，始终到18651865年。年。18241824年，被年，被推选为皇家学会会员。次年法拉第正式成为皇家学院教授。推选为皇家学会会员。次年法拉第正式成为皇家学院教授。18511851年，曾被一样推选为英国皇家学会会长，但被他坚决年，曾被一样推选为英国皇家学会会长，但被他坚决推辞掉了。推辞掉了。18671867年年8 8月月2525日，他坐在书房的椅子上安祥地日，他坐在书房的椅子上安祥地离开了人世。遵照他的遗言，在他的墓碑上只

4、刻了名字和离开了人世。遵照他的遗言，在他的墓碑上只刻了名字和生死年月。生死年月。法拉第简介法拉第简介2.2.主要工作主要工作 1821 1821年法拉第读到了奥斯特的描述他发觉电年法拉第读到了奥斯特的描述他发觉电流磁效应的论文关于磁针上的电碰撞的试验。流磁效应的论文关于磁针上的电碰撞的试验。该文给了他很大的启发，使他起先探讨电磁现象。该文给了他很大的启发，使他起先探讨电磁现象。经过十年的试验探讨（中间曾因探讨合金和光学经过十年的试验探讨（中间曾因探讨合金和光学玻璃等而中断过），在玻璃等而中断过），在18311831年，他最终发觉了电年，他最终发觉了电磁感应现象。磁感应现象。1833 1833年

5、，法拉第发觉了电解定律，年，法拉第发觉了电解定律，18371837年发年发觉了电解质对电容的影响，引入了电容率概念。觉了电解质对电容的影响，引入了电容率概念。18451845年发觉了磁光效应，后又发觉物质可分为顺年发觉了磁光效应，后又发觉物质可分为顺磁质和抗磁质等。磁质和抗磁质等。一一 电磁感应的基本规律电磁感应的基本规律（一）（一）电磁感应现象电磁感应现象 法拉第经过十年的不懈努力最终在法拉第经过十年的不懈努力最终在1831年年8月月29日日第一次视察到电流变更时产生的感应现象第一次视察到电流变更时产生的感应现象1 电磁感应现象电磁感应现象 当一闭合回路所包围的面积内当一闭合回路所包围的面积

6、内的磁通量发生变更时，回路中就产的磁通量发生变更时，回路中就产生电流，这种电流被称为感应电流，生电流，这种电流被称为感应电流，这一现象被称为电磁感应现象这一现象被称为电磁感应现象NS试验试验2：插入或拔出载流线圈：插入或拔出载流线圈 试验试验1：插入或拔出磁棒：插入或拔出磁棒检流计检流计检流计检流计电源电源NS S试验试验4：导线切割磁力线的运动：导线切割磁力线的运动试验试验3：接通或断开初级线圈：接通或断开初级线圈检流计检流计电源电源 B vI检流计检流计2楞次定律楞次定律 回路中感应电流的方向，回路中感应电流的方向，总是使感应电流所激发的磁总是使感应电流所激发的磁场来阻挡或补偿引起感应电场

7、来阻挡或补偿引起感应电流的磁通量的变更。流的磁通量的变更。NS（二）（二）法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律导体回路中感应电动势导体回路中感应电动势 的大小与的大小与穿过回路的磁通量的变更率成正比穿过回路的磁通量的变更率成正比式中式中 k 是比例常数，在是比例常数，在(SI)制中制中 k=1*只要磁通量发生变更就有感应只要磁通量发生变更就有感应电动势。电动势。*要形成感应电流，除磁通量发要形成感应电流，除磁通量发生变更外，生变更外，还要有闭合导体回路还要有闭合导体回路N匝线圈串联时的法拉第电磁感应定律匝线圈串联时的法拉第电磁感应定律N匝相同线圈串联组成回路匝相同线圈串联组成回路B说明：说明：

8、说明：说明：.揭示了磁可以转化为电，它同毕揭示了磁可以转化为电，它同毕揭示了磁可以转化为电，它同毕揭示了磁可以转化为电，它同毕萨定律、安培定律和萨定律、安培定律和萨定律、安培定律和萨定律、安培定律和库仑定律一起构成电磁学的四大试验基础。库仑定律一起构成电磁学的四大试验基础。库仑定律一起构成电磁学的四大试验基础。库仑定律一起构成电磁学的四大试验基础。即感应电流与感应电动势的方向一样，反映了通过即感应电流与感应电动势的方向一样，反映了通过即感应电流与感应电动势的方向一样，反映了通过即感应电流与感应电动势的方向一样，反映了通过回路磁通的变更率，式中的回路磁通的变更率，式中的回路磁通的变更率，式中的回

9、路磁通的变更率，式中的“-”“-”“-”“-”表示：感应电流总要阻表示：感应电流总要阻表示：感应电流总要阻表示：感应电流总要阻碍磁通量的变更。碍磁通量的变更。碍磁通量的变更。碍磁通量的变更。.假如回路是假如回路是假如回路是假如回路是N N N N匝线圈串联而成，则回路的感应电动势为：匝线圈串联而成，则回路的感应电动势为：匝线圈串联而成，则回路的感应电动势为：匝线圈串联而成，则回路的感应电动势为：NNNN称为线圈的磁通量匝数或磁链数。称为线圈的磁通量匝数或磁链数。称为线圈的磁通量匝数或磁链数。称为线圈的磁通量匝数或磁链数。.假如闭合回路的电阻为假如闭合回路的电阻为假如闭合回路的电阻为假如闭合回路

10、的电阻为R R R R，则回路中感应电流为：，则回路中感应电流为：，则回路中感应电流为：，则回路中感应电流为：.形式上它仅适用于闭合回路，对非闭合回路可借助于适形式上它仅适用于闭合回路，对非闭合回路可借助于适形式上它仅适用于闭合回路，对非闭合回路可借助于适形式上它仅适用于闭合回路，对非闭合回路可借助于适当的协助线构成闭合回路，该定律就可适用。当的协助线构成闭合回路，该定律就可适用。当的协助线构成闭合回路，该定律就可适用。当的协助线构成闭合回路，该定律就可适用。应用楞次定律判定感应电流方向的思路应用楞次定律判定感应电流方向的思路应用楞次定律判定感应电流方向的思路应用楞次定律判定感应电流方向的思路

11、感应电流的感应电流的磁场方向磁场方向感应电流感应电流的方向的方向楞次楞次楞次楞次定律定律定律定律右手右手右手右手螺旋螺旋螺旋螺旋定则定则定则定则明确研明确研究的对究的对象是哪象是哪一个闭一个闭合电路合电路该电路磁通该电路磁通量如何变化量如何变化该电路磁场该电路磁场的方向如何的方向如何在用楞次定律推断感应电流方向时，在用楞次定律推断感应电流方向时，只要求闭合电路中磁通量变更简洁确定的只要求闭合电路中磁通量变更简洁确定的情形。情形。例例1：如图所示，在条形磁铁如图所示，在条形磁铁从图示位置绕从图示位置绕O1O2轴转动轴转动90的过程中，放在导轨右端附近的过程中，放在导轨右端附近的金属棒的金属棒ab

12、将如何移动？将如何移动？异步异步电动电动机模型如机模型如图图所示，蹄形所示，蹄形轻轻磁磁铁铁和矩形和矩形线线框框abcd均可均可绕竖绕竖直直轴转动轴转动.现现使使线线框沿逆框沿逆时针时针方向保持方向保持匀速匀速转动转动(从上往下看从上往下看)，则则磁磁铁铁的运的运动动情况是情况是A磁磁铁铁沿逆沿逆时针时针方向方向(从上往下看从上往下看)转动转动B磁磁铁铁沿沿顺时针顺时针方向方向(从上往下看从上往下看)转动转动C磁磁铁铁由静止开始一直加速由静止开始一直加速转动转动D磁磁铁铁先由静止开始加速先由静止开始加速转动转动，后匀速，后匀速转动转动解：解：解：解：直线电流在线圈内的磁场为：直线电流在线圈内的

13、磁场为：直线电流在线圈内的磁场为：直线电流在线圈内的磁场为：例例例例2 2 2 2：如图所示，通电长直导线与矩形线圈共面，且与长直：如图所示，通电长直导线与矩形线圈共面，且与长直：如图所示，通电长直导线与矩形线圈共面，且与长直：如图所示，通电长直导线与矩形线圈共面，且与长直导线平行，当长直导线中通有电流导线平行，当长直导线中通有电流导线平行，当长直导线中通有电流导线平行，当长直导线中通有电流 时，求时，求时，求时，求t=0t=0t=0t=0时线圈中感生电动势。时线圈中感生电动势。时线圈中感生电动势。时线圈中感生电动势。通过矩形线圈的磁通量为：通过矩形线圈的磁通量为：通过矩形线圈的磁通量为：通过

14、矩形线圈的磁通量为：在矩形线圈中取一窄条，通过在矩形线圈中取一窄条，通过在矩形线圈中取一窄条，通过在矩形线圈中取一窄条，通过窄条的磁通量为：窄条的磁通量为：窄条的磁通量为：窄条的磁通量为：由法拉第电磁感应定律，线圈由法拉第电磁感应定律，线圈由法拉第电磁感应定律，线圈由法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电动势为：中的感应电动势为：中的感应电动势为：中的感应电动势为：t=0t=0t=0t=0时线圈中的感生电动势为：时线圈中的感生电动势为：时线圈中的感生电动势为：时线圈中的感生电动势为：由法拉第电磁感应定律：由法拉第电磁感应定律：由法拉第电磁感应定律：由法拉第电磁感应定律：动生电动势动生电动势动生电动势动生电动势感生电动势感生电动势感生电动势感生电动势由法拉第电磁感应定律：由法拉第电磁感应定律：由法拉第电磁感应定律：由法拉第电磁感应定律：感生电动势感生电动势感生电动势感生电动势精品课件精品课件！精品课件精品课件！