变化的磁场和变化的电场总结.ppt

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1、第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场变化的磁场和变变化的磁场和变化的电场化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场电磁感应知识结构电磁感应知识结构变化电场产生磁场变化电场产生磁场变化磁场产生电场变化磁场产生电场位移电流位移电流法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律按产生原按产生原因分类因分类按激发方按激发方式分类式分类第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变

2、化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律（按产生原因分类）（按产生原因分类）动生电动势动生电动势（磁场不变）（磁场不变）感应电动势感应电动势（都变化）（都变化）感生电动势感生电动势（线圈不变）（线圈不变）均匀均匀磁场磁场直电流直电流磁场磁场平平动动转转动动平平动动转转动动计算公式计算公式涡旋涡旋电场电场电动电动势势计算公式计算公式（螺线管内）（螺线管内）特例：过中心特例：过中心直线电动势直线电动势计算公式计算公式法拉第公式法拉第公式电动势电动势大小大小电动势电动势方向方向第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结

3、：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律（按激发方式分类）（按激发方式分类）自感电动势自感电动势互感电动势互感电动势自感系数自感系数互感系数互感系数自感电动势自感电动势互感电动势互感电动势线圈中的能量线圈中的能量第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场变化电场产生磁场变化电场产生磁场位移电流密度位移电流密度位移电流位移电流全电流安培环路定理全电流安培环路定理圆形电容器中的磁场圆形电容器中的磁场第二学期

4、总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场电磁场的总结电磁场的总结麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组方程组形式方程组形式物理含义物理含义实验基础实验基础库仑定律库仑定律毕毕-萨定律萨定律法拉第定律法拉第定律第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场一一.电动势概念电动势概念1.1.电动势是有正负号的标量电动势是有正负号的标量2.2.电动势由电动势由非静电力非静电力提供提供3.3.电动势是电动势是非静电力非静

5、电力把单位正电荷从电把单位正电荷从电 源源负极负极通过电源通过电源内部内部移动到电源正极移动到电源正极 所作的功所作的功4.4.电动势的方向为从电源电动势的方向为从电源负极负极通过电源通过电源 内部内部指向电源正极指向电源正极+-“+”“+”点电势高，点电势高，“-”“-”点电势低点电势低5.5.电动势的表达式电动势的表达式第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场二二.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律1.1.法拉第定律法拉第定律2.2.利用法拉第定律求感应电动势的方法利用法拉第定律求感应

6、电动势的方法（1 1）规定绕行方向规定绕行方向 L如图顺时针、逆时针方向都可以如图顺时针、逆时针方向都可以（2 2）计算磁通量（）计算磁通量（正负、大小）正负、大小）I 根据绕行方向确定根据绕行方向确定磁通量的磁通量的正负正负顺时针（如图，顺时针（如图，0度）度）逆时针（逆时针（180度）度）II 根据磁感应强度大小相同，确定面元根据磁感应强度大小相同，确定面元IIII 计算磁通量（注意结果的正负）计算磁通量（注意结果的正负）必须得出磁感应强度的表达式必须得出磁感应强度的表达式第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总

7、结：变化的磁场与变化的电场电动势为正时，与所选方向一致电动势为正时，与所选方向一致（3 3）计算感应电动势）计算感应电动势I（t）电动势为负时，与所选方向相反电动势为负时，与所选方向相反第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场典型问题典型问题I（t）w w平动与转动平动与转动w w平动与转动平动与转动变化均匀磁场变化均匀磁场变化直电流磁场变化直电流磁场变化圆电流磁场变化圆电流磁场I（t）w w第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变

8、化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场闭合回路中的感应电流的方向总是企图使感应电流产生的闭合回路中的感应电流的方向总是企图使感应电流产生的磁通量去磁通量去补偿补偿（反抗反抗）引起感应电流的磁通量的变化）引起感应电流的磁通量的变化三三.楞次定律楞次定律楞次定律（楞次定律（用来确定感应电动势的方向）用来确定感应电动势的方向）应用楞次定律的条件应用楞次定律的条件知道磁通量的增、减知道磁通量的增、减SNI上例中，由于电流随时间减上例中，由于电流随时间减小小 磁感应强度减小磁感应强度减小，但是，面积增加但是，面积增加 无法无法判断磁通量的增、减，则无判断磁通量的增、减，则无法利用法利用楞次定律楞次

9、定律确定电动势确定电动势的方向的方向第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场四四.动生电动势动生电动势求动生电动势的方法求动生电动势的方法（1 1）规定线元方向规定线元方向线元方向可任意假设，线元方向可任意假设，最好设为最好设为 方向方向w wORdl（2 2）规定的规定的 正负正负（3 3）计算计算动生电动势动生电动势电动势为正时，与所选方向一致电动势为正时，与所选方向一致由电动势方向判断电势高低由电动势方向判断电势高低必须得出磁感应必须得出磁感应强度的表达式强度的表达式I第二学期总结：变

10、化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场动生电动势典型问题动生电动势典型问题匀强磁场匀强磁场w wORw w直电流产生的磁场直电流产生的磁场IIw wI第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场五五.感生电动势感生电动势典型问题应用（无限长圆柱内的均匀变化磁场）典型问题应用（无限长圆柱内的均匀变化磁场）（1）感生电场线：同心圆，方向与）感生电场线：同心圆，方向与 dB/dt 成左手关系成左手关系dB/dt

11、0（2）半径方向上的电动势为半径方向上的电动势为0，因为，因为（3）求感生电场的方法）求感生电场的方法I 过待求点取同心圆回路，设绕行方向，设电场为该方向过待求点取同心圆回路，设绕行方向，设电场为该方向II 由对称性得由对称性得III 计算计算EK 0时，则为该方向时，则为该方向注意磁通量的正负！图为负注意磁通量的正负！图为负第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场（4）求某线段上电动势的方法）求某线段上电动势的方法I 加线段两端到圆心直线，补成回路加线段两端到圆心直线，补成回路ABII 计

12、算回路电动势计算回路电动势III 得出线段电动势得出线段电动势注意回路绕行方向！注意回路绕行方向！第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场dB/dt 0求导体中电流方向求导体中电流方向dB/dt 0求导体中电流方向求导体中电流方向比电动势大小比电动势大小第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场六六 互感互感互感系数互感系数计算互感系数的方法计算互感系数的方法I 设设1线圈有电流线圈有电流

13、I1II 计算计算1线圈电流产生的线圈电流产生的 B1 表达式表达式III 计算计算 2线圈中的磁通量和磁链，得出互感系数线圈中的磁通量和磁链，得出互感系数 互感电动势互感电动势第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场 典型问题典型问题 两螺线管两螺线管（1）同半径，不同长度）同半径，不同长度注意注意 I2 产生的磁力线都通过产生的磁力线都通过 1 线圈，线圈，反之不成立。则设反之不成立。则设 I2 （2）同长度，不同半径）同长度，不同半径注意在注意在1、2之间区域，没之间区域，没有有I2

14、产生的磁力线产生的磁力线第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场设无限长导线有电流，计算在其他设无限长导线有电流，计算在其他线圈产生的磁链，求出线圈产生的磁链，求出 M无限长导线和其他线圈无限长导线和其他线圈 计算磁通量时，注意在其他线圈中计算磁通量时，注意在其他线圈中有无有无“抵消抵消”部分部分第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场七七.自感自感自感系数自感系数计算自感系数的方法计算自

15、感系数的方法I 设线圈有电流设线圈有电流 III 计算电流产生的计算电流产生的 B 表达式表达式III 计算磁通量和磁链，得出自感系数计算磁通量和磁链，得出自感系数自感电动势自感电动势第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场 典型问题典型问题螺线管螺线管同轴电缆同轴电缆应记中间区域应记中间区域 B 的表达的表达式，正确积分求磁通量式，正确积分求磁通量应记应记第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变

16、化的电场八八 磁场能量磁场能量自感线圈储存的磁能自感线圈储存的磁能磁场能量密度磁场能量密度在有限区域内的磁能在有限区域内的磁能计算磁能的方法计算磁能的方法I 求出求出 B 的表达式的表达式II 合理确定体元（体元中各点磁感应强度大小相同）合理确定体元（体元中各点磁感应强度大小相同）III 正确积分，得出结果正确积分，得出结果第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场注意体积元注意体积元典型问题典型问题螺绕环螺绕环同轴电缆同轴电缆注意体积元注意体积元第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总

17、结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场九九 位移电流位移电流位移电流密度位移电流密度位移电流位移电流求位移电流密度的方法求位移电流密度的方法I 根据电荷分布情况，得出根据电荷分布情况，得出 E 的表达式的表达式 D 的表达式的表达式II 微分得出位移电流密度微分得出位移电流密度求位移电流的方法求位移电流的方法第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场典型问题（圆形平行板电容器）典型问题（圆形平行板电容器）I 平行板电容器内为匀强场平行

18、板电容器内为匀强场II 位移电流密度位移电流密度III 半径为半径为 r 内的位移电流内的位移电流和均匀分布圆柱体中传导电流相似和均匀分布圆柱体中传导电流相似第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场十十.全电流安培环路定理全电流安培环路定理利用全电流安培回路定理求磁场利用全电流安培回路定理求磁场电容器外：电容器外：和稳恒电流情况相似和稳恒电流情况相似电容器内：电容器内：类似圆柱体内均匀分类似圆柱体内均匀分布电流在圆柱体产生布电流在圆柱体产生的磁场的磁场注意注意第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场第二学期总结：变化的磁场与变化的电场十一十一.麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组记住公式，理解含义记住公式，理解含义