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1、1 1 掌握法拉第电磁感应定律，理解公式中负号的意义，会掌握法拉第电磁感应定律，理解公式中负号的意义，会 用该定律计算各种简单回路中的感应电动势和感应电流。用该定律计算各种简单回路中的感应电动势和感应电流。2 2 理解区分动生电动势和感生电动势的原因，理解感应电动理解区分动生电动势和感生电动势的原因，理解感应电动势的非静电力本质，会用公式判断电动势的方向并计算动生和势的非静电力本质，会用公式判断电动势的方向并计算动生和感生电动势。感生电动势。3 3 理解自感的定义，理解自感系数的物理意义，并能计算回理解自感的定义，理解自感系数的物理意义，并能计算回路的自感系数。了解路的自感系数。了解LR LR
2、 电路的暂态过程。电路的暂态过程。4 4 了解互感现象及互感系数的定义，会计算简单回路之间的了解互感现象及互感系数的定义，会计算简单回路之间的互感系数。互感系数。5 5 了解涡电流产生的原因及其应用。了解涡电流产生的原因及其应用。6 6 理解磁场能量的概念及磁能密度的公式，会计算磁场的理解磁场能量的概念及磁能密度的公式，会计算磁场的能量。 基本要求基本要求电流的磁效应电流的磁效应磁的电效应磁的电效应电生磁电生磁7-1 电磁感应定律电磁感应定律（electromagnetic Induction law）法拉第法拉第Faraday的实验：的实验： 磁铁与线圈有相对运动，线圈中产生电流磁铁与线圈有
3、相对运动，线圈中产生电流NSv I一一. 电磁感应现象电磁感应现象（electromagnetic Induction） 一线圈电流变化，在附近其它线圈中产生电流一线圈电流变化，在附近其它线圈中产生电流)(tI I电磁感应实验的结论电磁感应实验的结论当穿过一个闭合导体回路的磁通量发变化当穿过一个闭合导体回路的磁通量发变化时，回路中就出现电流，这种时，回路中就出现电流，这种电流叫做电流叫做感感应电流应电流，这种现象叫做，这种现象叫做电磁感应现象。电磁感应现象。SBmdSBd cosm变变SB、变变产生产生电磁感应电磁感应二二. .电动势电动势AB BAABuuuI 电源电源KF将单位正电荷从电源
4、负极推向电源将单位正电荷从电源负极推向电源正极的过程中，非静电力所作的功正极的过程中，非静电力所作的功定义定义qAKdqdAK 反映电源将其它形式的能量转化为电能的本领反映电源将其它形式的能量转化为电能的本领非静电性场强定义非静电性场强定义为单位正电荷受到为单位正电荷受到的非静电力的非静电力q/FEKK ABKKAlFd ABKdqlEABKlEdlEKd（电动势）（电动势）电动势的方向电动势的方向与与 的方向一致的方向一致KE三三. .法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律（electromagnetic Induction law） 法拉第实验规律法拉第实验规律感应电动势的大小与通过导体回路
5、的磁通量的变化率成正比感应电动势的大小与通过导体回路的磁通量的变化率成正比tmdd负号负号表示感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因表示感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因 楞次定律楞次定律0ddtmnnnn0ddtm0ddtm0ddtmNSNNNSSS0m0m0m0m0000tmdd（1 1）若回路是）若回路是 N N 匝密绕线圈匝密绕线圈tNmddtNmd)d(tmdd（2 2）若闭合回路）若闭合回路 中电阻为中电阻为R RtRRImiddtqidd则，通过导体的电荷为则，通过导体的电荷为21ttiidtIq21)d1(mmmRRmm/21mmN磁链磁链 iim两个同心圆环，已知两个
6、同心圆环，已知 r r1 1r r2 2 , ,大线圈大线圈中通有电流中通有电流I I , ,当小圆环绕直径以当小圆环绕直径以 转动时，求小圆环中的转动时，求小圆环中的感应电动势感应电动势 2r1rI解解202rIB大圆环在圆心处产生的磁场大圆环在圆心处产生的磁场 通过小线圈的磁通量通过小线圈的磁通量SBmcosrrI21202tcosrrI21202trrItmsin2dd2210补充补充感应电动势感应电动势( t = 0 时，时， 0) 补充补充匀强磁场中，导线可在导轨上滑动，求回匀强磁场中，导线可在导轨上滑动，求回路中感应电动势路中感应电动势lvB解解)(tx)()(tBlxtm tmd
7、dvBltxBl dd在任一时刻在任一时刻ab若磁场为变化的磁场若磁场为变化的磁场tBtBB0)(tmdd)(vtlBlxB00 )()(ttlxBtm0 感生感生 动生动生用楞次定律来确定感应电流的方向是符合能量守恒定律能量守恒定律的。 我们知道，感应电流在闭合回路中流动时将释放出焦耳热，显然这些热能只能从其它形式的能量转化而来。在上述例子中，当磁铁推向线圈时，总要受到一个感应电流产生的反抗力来阻止磁铁的运动，因此外力必须作功。这个功正好等于线圈中所消耗掉的焦耳热。因为只有外力作功，才能在线圈中维持感应电流，由于感应电流的流动，线圈中就会产生焦耳热。这就足以证明焦耳热的来源是外力所作的功。
8、如果我们使线圈回路断开，再作这个实验，回路中就没有感应电流，不产生焦耳热，磁铁上也没有受到反抗力，因而使磁铁运动就无须作功。但是，回路中仍然有感应电动势，只不过不产生感应电流。补充补充 冲击电流计测量磁通变化量冲击电流计测量磁通变化量 ( (磁通计磁通计) ) 的原理的原理若冲击电流计回路的电阻为若冲击电流计回路的电阻为 R R, , 在在 t1t1t2 t2 内通过冲击电流内通过冲击电流计导线截面的电量计导线截面的电量Q Q为为 N L B H R r o I )(1d1d.dd1d21212121 RRttRtIQttttQ Q与与 的变化快慢无关，冲击电流计可以测量的变化快慢无关，冲击电流计可以测量 Q,Q,于是可知磁通变化量于是可知磁通变化量 1 - 1 - 2 2 。 在无限长直载流导线的磁场中，有一运动的导在无限长直载流导线的磁场中，有一运动的导体线框，导体线框与载流导线共面，求线框中的感体线框，导体线框与载流导线共面，求线框中的感应电动势应电动势Ivabxdx解解xbxISBmd2dd0通过面积元的磁通量通过面积元的磁通量 xbxIallmmd2d0lalIbln20tmddlltlaltlIbd/dd/d20)(20allIabv（方向顺时针方向）（方向顺时针方向） 补充补充另解另解vv vbalIlIBbBb)(22(0021)(20allIabv