第6章電磁感應(yīng)電磁波

6.1電磁感應(yīng)基本定律6.2動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)6.3自感和互感6.4磁場(chǎng)的能量6.5麥克斯韋方程組6.6電磁場(chǎng)與人類文明一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象靜電場(chǎng)、穩(wěn)恒電流的磁場(chǎng)不隨時(shí)間而變化如果隨時(shí)間而變化什么現(xiàn)象？、什么規(guī)律？三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象NS×××××××××××××××FmAB當(dāng)穿過一個(gè)閉合導(dǎo)體回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)（不論這種變化是由什么原因引起的），在回路中就有電流產(chǎn)生——該現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。結(jié)論：6.1電磁感應(yīng)基本定律

二、法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律：通過回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量的對(duì)時(shí)間變化率的負(fù)值。在國(guó)際單位制中

(1)若回路是

N

匝密繞線圈

(2)若閉合回路中電阻為R(3)感應(yīng)電荷為討論：磁通鏈數(shù)1.由法拉第電磁感應(yīng)定律判定三、楞次定律2.楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的方法：步驟:a.先任意規(guī)定一個(gè)方向?yàn)榛芈返恼较颍一芈匪鶉娣e的正法線與其構(gòu)成右手螺旋；b.確定磁通量的正負(fù)c.由法拉第電磁感應(yīng)定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向,若為正，則與回路正向一致，若為負(fù)，則相反。閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)去反抗引起感應(yīng)電流的原來磁通量的變化。反抗Φ變化長(zhǎng)直導(dǎo)線通有交流電I=I0sinωt,其中I0和ω是大于零的常數(shù),在長(zhǎng)直導(dǎo)線旁平行放置一N匝矩形線圈,線圈平面與直導(dǎo)線共面.已知線圈長(zhǎng)為l,寬為b,線圈靠近直線的一邊距導(dǎo)線的距離為d.解：通過面積元dS的磁通量（選順時(shí)針方向?yàn)檎?/p>

例1:求：線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通過整個(gè)線圈的磁通量通過N匝線圈的磁通量則回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)解：例2:求：線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)穿過單匝線圈的磁通量穿過N匝線圈的磁通量由法拉第電磁感應(yīng)定律得

如圖所示，在均勻磁場(chǎng)中面積為S，匝數(shù)為N的平面線圈，以角速度ω繞垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度

的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)t=0時(shí),線圈平面法線

與

之間的夾角為

。RiOO′ωNBenα在任意時(shí)刻t,線圈平面法線

與

之間的夾角為令：交流發(fā)電機(jī)的制造原理法拉第電磁感應(yīng)定律：通過回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量的對(duì)時(shí)間變化率的負(fù)值。小結(jié)：楞次定律：閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)去反抗引起感應(yīng)電流的原來磁通量的變化。N

匝密繞線圈：感應(yīng)電流：感應(yīng)電荷：M.法拉第(1791~1869)偉大的物理學(xué)家、化學(xué)家、19世紀(jì)最偉大的實(shí)驗(yàn)大師。右圖為法拉第用過的螺繞環(huán)楞次Ленц，милий

Христианович

(1804

~1865年)楞次是俄國(guó)物理學(xué)家和地球物理學(xué)家，生于愛沙尼亞的多爾帕特。早年曾參加地球物理觀測(cè)活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)并正確解釋了大西洋、太平洋、印度洋海水含鹽量不同的現(xiàn)象，1845年倡導(dǎo)組織了俄國(guó)地球物理學(xué)會(huì)。1836年至1865年任圣彼得堡大學(xué)教授，兼任海軍和師范等院校物理學(xué)教授。楞次主要從事電學(xué)的研究。1832年當(dāng)他知道了法拉第研究“磁生電”取得了成功，很受鼓舞，也開始進(jìn)行一系列電磁實(shí)驗(yàn)。1833年楞次把他的工作總結(jié)在《論動(dòng)電感應(yīng)引起的電流的方向》一文中，指出感應(yīng)電流的方向是這樣確定的：它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)的原磁場(chǎng)的變化方向相反。這對(duì)充實(shí)、完善電磁感應(yīng)規(guī)律是一大貢獻(xiàn)。后被稱為楞次定律，這一定律表明，電磁感應(yīng)現(xiàn)象也是尊從能量守恒定律的。

1842年，幾乎在同時(shí)，楞次還和焦耳各自獨(dú)立地確定了電流熱效應(yīng)的規(guī)律，這就是大家熟知的焦耳——楞次定律。