欧阳物创编 2021.02.07
第九章 电磁感应
时间:2021.02.07 命题人:欧阳物 教学基本要求
1.深刻理解法拉第电磁感应定律和楞次定律,并能熟练地运用其计算感应电动势的大小和判断电动势的方向;
2.理解感生电场的概念.掌握动生电动势和感生电动势的计算方法;
3.了解自感和互感现象及其规律,掌握简单情形下自感和互感系数的计算;
4.理解磁场具有能量,并能计算典型磁场的能量.
教学内容提要
1.电磁感应的基本定律
(1) 法拉第电磁感应定律 ???d?
dt(2) 楞次定律 感应电动势的方向总是反抗引起电磁感应的原因.
2.动生电动势与感生电动势 (1) 动生电动势 ???L(υ?B)?dl
(2) 感生电动势 ???lEr?dl???SdB?dS
dt3.自感与互感
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(1) 自感系数 L??
I自感电动势?L??d???LdI
dtdt(2) 互感系数M??21??12
I1I2 互感电动势 ?21??d?21??MdI1 ?12??d?12dtdtdt??MdI2 dt4.磁场的能量
(1) 自感磁能 W?1LI2
2Wm11B21(2)密度 wm??B?H=?μH2
V22?2(3) 磁场能量 Wm??VwmdV
重点和难点分析
1. 法拉第电磁感应定律
不论任何原因,当穿过闭合导体回路所包围面积的磁通量?发生变化时,在回路中都会出现感应电动势?, 而且感应电动势的大小总是与磁通量对时间 t 的变化率d?成正
dt比.用数学公式可表示为
(1)感应电动势由d?决定,而与磁通量?的大小无关,与
dt是何种方法产生的变化无关;
(2)引起磁通量?变化的原因有B随时间的S变化和随时间变化;
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(3)电磁感应定律中的负号反映了感应电动势的方向与磁通量变化状况的关系,是楞次定律的数学表示;
(4)使用上式是,先在闭合回路上任意规定一个正绕向,并用右螺旋法则确定回路所包围的面积的正法线n的方向.然后,根据???SB?dS求出磁通量,根据???d?求出电
dt动势.最后,要根据?的大小来判断电动势的方向.当?>0时,感应电动势的方向与规定的正方向相同;当?<0时,感应电动势的方向与规定的正方向相反; (5)对于只有电阻R回路,感应电流为 2.楞次定律
楞次定律可表述为:闭合回路中的感应电流的方向,是要使感应电流在回路所围面积上产生的磁通量,去抵消或反抗引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律表明,电磁感应的结果反抗电磁感应的原因.
用楞次定律确定闭合回路中感应电流方向时,先确定原磁通量?的变化情况,然后确定感应电流所产生的通过回路的磁通量的方向,最后用右手定则来判断感应电流的方向.
楞次定律本质是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现. 3.动生电动势
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导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO之欧阳物创编
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