第八章-变化的电场和磁场-感生电动势8-2.ppt

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1、本课时教学基本要求本课时教学基本要求1、理解产生感生电动势的非静电力；、理解产生感生电动势的非静电力；2、了解计算感生电动势的方法；、了解计算感生电动势的方法；3、了解涡旋电场及涡电流的产生条件及特点；、了解涡旋电场及涡电流的产生条件及特点；第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场一、一、感生电动势感生电动势 当磁通曲积当磁通曲积S不变，由于磁场随时间变化而引起不变，由于磁场随时间变化而引起磁通量的变化产生的感应电动势为磁通量的变化产生的感应电动势为感生电动势感生电动势。第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场 麦克斯韦认为：变化的磁场在其周围空间激发出一种电场，麦克斯韦认为：

2、变化的磁场在其周围空间激发出一种电场，这种电场对电荷也有作用力，它提供了非静电力。这种电场叫这种电场对电荷也有作用力，它提供了非静电力。这种电场叫做做涡旋电场。涡旋电场。涡旋电场。涡旋电场。即使不存在导体回路，即使不存在导体回路，涡旋电场仍然存在。涡旋电场仍然存在。由于磁场变化产生的感应电动势由于磁场变化产生的感应电动势为感生电动势，产生感生电动势的非为感生电动势，产生感生电动势的非静电力是静电力是涡旋电场力涡旋电场力涡旋电场力涡旋电场力。涡旋电场涡旋电场 涡旋电场存在于磁场变化的空涡旋电场存在于磁场变化的空间。没有导体处涡旋电场同样存在。间。没有导体处涡旋电场同样存在。产生感生电动势的非静电

3、力是什么？产生感生电动势的非静电力是什么？设涡旋电场的电场强度为设涡旋电场的电场强度为Ei，它是非保守场。此电场推动单位它是非保守场。此电场推动单位正电荷沿闭合回路一周做功正电荷沿闭合回路一周做功第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场涡旋电场的性质（与静电场相比较）涡旋电场的性质（与静电场相比较）1.相同点：相同点：对电场中电荷产生力的作用。对电场中电荷产生力的作用。2.不同点：静电场起源于电荷，涡旋电场起源于不同点：静电场起源于电荷，涡旋电场起源于变化的磁场；静电场的电场线起于正电荷，止于变化的磁场；静电场的电场线起于正电荷，止于负电荷，是有源场，保守场，涡旋电场的电场线负电荷，是

4、有源场，保守场，涡旋电场的电场线是闭合曲线，涡旋电场是无源场，非保守力场，是闭合曲线，涡旋电场是无源场，非保守力场，没有电势的概念。没有电势的概念。变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场二、感生电动势的计算二、感生电动势的计算 计算感生电动势也有两种方法：计算感生电动势也有两种方法：1.用法拉第电磁感应定律。若没有构成回路，可添加辅用法拉第电磁感应定律。若没有构成回路，可添加辅助线。重点掌握添辅助线的方法，使助线。重点掌握添辅助线的方法，使i 总总；2.先求涡旋电场强度，再求感生电动势，这种方法仅适先求涡旋电场强度，再求感生电动势，这种方法仅适用于

5、磁场分布具有高度对称性的情况。用于磁场分布具有高度对称性的情况。第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场Eg:在半径为在半径为R的圆柱形空间存在着均匀的圆柱形空间存在着均匀磁场，如图所示。当磁场以磁场，如图所示。当磁场以 的速率增的速率增大时，如在磁场中放置一长为大时，如在磁场中放置一长为L的细棒的细棒ab，与圆心，与圆心O的垂直距离为的垂直距离为h。求棒。求棒ab上的感上的感生电动势。生电动势。作作辅助线辅助线oa和和ob，构成闭合回路，构成闭合回路，由由楞次定律，方向楞次定律，方向a b。第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场ILabxdx例：例：在通有电流为在通有电流为

6、 I=I0 cost 的长直载流导线旁，的长直载流导线旁，放置一矩形回路，如图所示，回路以速度放置一矩形回路，如图所示，回路以速度v 水平向右水平向右运动，求回路中的感应电动势。运动，求回路中的感应电动势。解：解：如图所示取一窄带如图所示取一窄带dx，xo第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场ILabxdxxo第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场理解：理解：第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场电子感应加速器与涡旋电流电子感应加速器与涡旋电流 1、电子感应加速器电子感应加速器二、涡旋场的应用二、涡旋场的应用第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场2、涡旋电流及应用：、涡旋电流及应用：热效应热效应第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场热效应热效应第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场电磁阻尼电磁阻尼第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场趋肤趋肤效应效应第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场作业：作业：8-88-98-108-11 8-12第八章、变化的电场和磁场第八章、变化的电场和磁场