高二物理竞赛电磁感应与暂态过程课件.pptx

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1、1电磁感应与暂态过程I. 电磁感应II. 自感、互感和磁能III.暂态过程2Part I电 磁 感 应3研究变化的电磁场的基本规律，从产生磁通的方式和磁通变化的方式入手，总结感应电动势的各种表达式。要求会熟练计算电动势和磁场能量。4Electromagnetic induction 1831年, Faraday, 磁场产生电流-电磁感应现象 1833年, Lentz, 确定感应电流方向 1845年，诺依曼用数学公式描述 1820年, 奥斯特, 电流磁场? 1865年，被Maxwell纳入方程组中SdtBl dESL.dtdi楞次定律电磁感应5一、法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1. 产

2、生电磁感应的基本方式(1)由于相对运动而产生电磁感应(2)由于磁场变化产生电磁感应产生I感的根本原因？当穿过闭合回路的 变化时, 回路中产生I感。62. 楞次定律判定感应电流的流动方向的定律 内容： 作用：判定I感的方向，用右手螺旋定则I感所激发的磁场, 总是阻止引起I感的磁通量的变化. 本质：能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现7相对运动磁通量 m变化切割磁力线感生电流 m变化的数量和方向 m变化的快慢影响感应电流的因素Ridtdm BvII感83. 电动势仅靠静电力不能维持稳恒电流。电源提供非静电力的装置。(1)电源 非F_+Q-Q 静F维持稳恒电流需要非静电力。电源的作用： 使流向低电

3、位的正电荷回到高电位，维持两极板的恒定电势差。（干电池、蓄电池等）_+ 电 源 静F非F9 (2)电源电动势 把单位正电荷从负极经过电源内部移到正极，非静电力所作的功。l dqFl dFqqA非非非1(3)电动势的性质标量，有方向，由电源负极指向正极。单位与电势差的单位相同。大小只与本身性质有关，与外电路情况无关。_+ 电 源 静F非F104. 法拉第电磁感应定律dtNd)( (N : 磁链) 的变化 i动生电动势(S或 变化)感生电动势( B变化) 数学表式： Note:dtdi11切忌出现如下错误：dB dSdSBdtdtdt 电动势的“方向”是电源内电源内从负极到正负极到正 极极的方向，

4、即电势升高的方向。ddt 125. 感应电流（induction current）， tRRIdd1 R 回路电阻。时间间隔 t1t2内，穿过回路导线截面的电量：）（211 R tIqttd21 21d1 RttRttddd121 q 与过程进行的速度无关。测q 可以得到 ，这就是磁通计的原理。13例1 有一水平的无限长直导线，线中通有交变电流,cos0tII导线距地面高为 h，D点在通电导线的正下方。地面上有一N匝平面矩形线圈，其一边与导线平行，线圈的中心离D的水平距离为d。，线圈的对边长分别为a和b （1/2ad。），总电阻为R，求导线中的感应电流。14这是一个磁场非均匀且随时间变化的题目。1、求通过矩形线圈磁通rxbdxrIBdsd2cos0222202200002cosadadadadhxxdxbIBds220222ln42ahdIbahd152、求N匝线圈中的电动势2200222lnsin42ahdd NIbNtdtahd Ri2200222lncos42ahdbItahd tIIcos0