第十章

第十章 电磁感应

§.1 法拉第电磁感应定律 一.电磁感应定律 1.现象切割磁力线运动，产生感应电流。 B i v

i 感应电流 i 产生的磁通反抗回路原磁通的增大. v B S N 使回路原磁通增大磁场变化，产生感应电流。导体环

2.定律 法拉第指出：不论什么原因使通过回路的磁通量发生变化，回路中均有感应电动势产生，其大小与通过此回路磁通的变化律成正比。单匝线圈多匝线圈，φ相同 ε 方向：规定φ方向：与B成右手螺旋。 dφ＞0 ε＜0 dφ ＜0 ε＞ 0 与愣次定律比较。

§2 动生电动势 回电源电动势 B - 顾是将单位正电荷 q 从极经电源内部 l 电源 v 运送到极时, 非静电力所做洛仑兹力 F + 的功. + ) ( + ) ( - (属非静电力) 动生电动势 ε=∫E非dl 非静电力是什么？ Blv 上例ε为多少？

线圈的动生电动势 B S t n φ = B S cosθ θ ω 若线圈为匀速转动：ω，且 t = 0 θ= 0 则： i ε 感应电动势的极大值 ε0 若引出两根导线，见图：电压、电流曲线。相位差？则是发电机的转子。

§3. 感生电动势 非静电力？电动势 B变化分析F非：麦克斯韦提出： E涡对处在其中的电荷有力作用，电力线闭合，非保守场。涡旋电场：

取单位正电荷，位移dl 则有：例.如图，求ε。 dl

解：在线圈上取面元ds，如图： dr 则：dS = bdr dφ = B dS =Bbdr 例.如图，求线圈的ε。 ds

二.涡电流 块状金属处在交变磁场中或在磁场中运动时，在其体内会有感应电流产生，这种电流在金属体内自成回路，称为涡电流，其强度一般很大。高频感应冶金炉：利用涡电流的焦耳热进行冶炼。变压器的铁芯为何做成片状？ §3. 自感与互感一.自感现象——回路电流变化而在回路自身激起感应电动势的现象。设回路电流为 I，则有：B ∝ Iφ ∝ I ∴ φ = L I

L——自感系数，取决于回路形状、周围介质。L——自感系数，取决于回路形状、周围介质。若回路、介质不变： “－”的意义 ? L —电磁惯性的量度例计算长直螺线管的 L。设管长为l,半径为R，总匝数为N, 充满μ的磁介质。 B = μn I Nφ= N B S = N μn I S = L I 单位？（H、mH）

二.互感 I1 I2 1.现象 2.互感电动势（设回路形状、位置、介质不变。）线圈1在线圈2的磁通 φ21= M21I1 线圈2在线圈1的磁通 φ12 φ12= M12I2 φ21 M12与M21仅与回路形状、位置、介质有关。且：M12 = M21

L L R K §6 磁场能量电磁转换：闭合开关 I 则有：两边乘以I dt，再积分设 t = 0 时，I = 0 ; t = t0时，I = I0 线圈储存的磁能

2.磁能密度 以螺线管为例： 2.磁场能量对任意磁场

第十一章 电磁场与电磁波

§1 位移电流与磁场的环路定理 一.位移电流如图，电容器充电：传导电流在极板处中断，但磁场仍存在。 B 电容器内的B由何产生？ I 分析：电容器极板上， i = dq/dt = s dσ/dt 而E = σ/ε0则： dσ= ε0dE

——实质是电通量的变化率。 由此可见：B变化→E E变化→B 二.安培环路定理电位移通量的变化率，称为位移电流，磁效应与传导电流等效。

§2 麦克斯韦方程组 描述电磁场规律的方程组。预言了电磁波的存在。1886年由赫兹实验证实。

§3 电磁波 电磁波：变化的电磁场在空间传播。 1.产生：电磁振荡见图：电磁能量相互转换，电路中产生周期性电流，电容器极板内产生交变电磁场。

2.发射 将C打开，即可发射。见图： C、L小，则发射的电磁波频率较高。 C：减小面积 L：减小匝数

3.性质：波源与波的频率相同。 横波，E⊥B，且⊥传播方向。波速：真空：光速。 4.电磁波谱见教材P370图12—12

第十章

第十章

Presentation Transcript