第八章

變化電磁場§1

電源的電動勢§2

電磁感應感生電場變化的電場產生磁場,變化的磁場產生電場.1§1

電源的電動勢全電路:外電路,內電路.電源:提供非靜電力的裝置.一、電源非靜電力克服靜電力作功:KRI+-AB+q-qEFeFneiAB+q-qI+-電源類型不同,非靜電力本質不同.不同的能量轉化為電能.不同電源轉化能量的本領不同.2電源內,非靜電力把單位正電荷從負極移到正極所做的功叫電源的電動勢.非靜電力存在整個閉合回路:

二、電動勢dt內非靜電力將dq從負極移到正極所做的功:描述電源轉化能量本領,與移動電荷量無關,表征電源性質,引入電動勢:非靜電場強度

方向:內部由負到正.3

§2

電磁感應感生電場一、法拉第電磁感應定律電磁感應,感應電流,感應電動勢.閉合導體回路面積中磁通量Φ隨時間變化時,回路中有感應電流,產生感應電動勢,其大小與磁通量的變化率成正比.

N匝串聯:

Ψ=ΣΦi

全磁通

Ψ=NΦ

磁通鏈數

Φi=Φ4BNS步驟:原磁場方向,磁通變化,感應磁場方向,感應電流方向,感應電動勢方向.楞次定律:感應電動勢總有這樣的方向,即它產生的感應電流在回路中產生的磁場總是阻礙引起感應電動勢的磁通量的變化.負號:電動勢方向與磁通量變化的關系.1.感應電動勢方向步驟:右手回路正方向,磁通變化,感應電動勢方向.BLBLεεLL5如果閉合回路的電阻為R時,形成感應電流:則t1到t2時間內通過導線任意截面的感應電量:感應電量與磁通量變化成正比,與變化速度無關.

2.感應電量與磁通量的關系感應電量大小:6rdr例1:無限長直線載流i(t)=I0sinωt,與線圈共面,線圈以速率v向右勻速運動,求距導線l時線圈中電動勢大小.解:xoilb

av7回路面積變化引起磁通量變化.磁感應強度變化引起磁通量變化.

二、動生電動勢和感生電動勢導體在穩恒磁場中運動產生感應電動勢

——動生電動勢.導體不動,磁場變化產生感應電動勢

——感生電動勢.8vlBo1.動生電動勢I-+方向向上導體在穩恒磁場中運動:右手定則:伸平右手掌,且拇指與四指垂直,磁感應線穿入掌心,拇指指向導體運動方向,四指指向為導體中產生的動生電動勢方向(由低電勢向高電勢).9-ab++--非靜電力:洛侖茲力非均勻磁場或導體各段速度不同:10例2:一根銅桿長為l,以速度平行于載流長直導線運動,求電動勢.y感應電流方向逆時針,感應電動勢方向沿桿向左.方向沿桿向左.解:(1)(2)Irdr112.感生電動勢感生電場方法一:

方向由a到o.方法二:

例3:

產生感生電動勢的非靜電場,感生電場.非靜電力:感生電場力oav12麥克斯韋,磁場變化時,不僅在導體回路中,而且在空間任一點都產生感生電場.電場線是閉合曲線,無頭無尾,渦旋狀,渦旋場,非保守場.例4:半徑為R圓柱體內有一勻強磁場B,當B隨時間變化時,求距中心為r處的電場強度.假定解:由磁場對稱性知電場線應為一系列同心圓,逆時針.在柱內外各取半徑為r的圓,圓上各點E相等.有導體,產生渦旋電流.無導體,產生渦旋電場.電場均勻:求電場.Ro13Ro∴電場線為逆時針同心圓.rr柱內:B≠0,E≠0.柱外:B=0,E≠0.roR14lRABO例5:半徑為R圓柱內有磁場B以dB/dt增加,長l金屬桿放在磁場里,求桿感生電動勢.解:(1)選回路OAB可選其它回路(2)直接積分:hθrEk151.熟悉電磁感應定律,理解3.會用電磁感應定律求電動勢和電場.2.理解動生電動勢和感生電動勢、渦旋電場.本課要求：