《2021-2022学年高二物理竞赛课件：电动势.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021-2022学年高二物理竞赛课件：电动势.pptx（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出电动势上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出注意：注意：当回路由当回路由N N匝导线串联而成时，则当磁通量变化匝导线串联而成时，则当磁通量变化时，每匝中都将产生感应电动势，如果每匝中通过的时，每匝中都将产生感应电动势，如果每匝中通过的磁通量都是相同的，则磁通量都是相同的，则N N匝线圈中的总电动势为各匝中匝线圈中的总电动势为各匝中电动势的总和，即：电动势的总和，即：称称磁通量匝数或磁链磁通量匝数或磁链如果各
2、匝磁通量不同如果各匝磁通量不同,则以各圈中磁通量的和则以各圈中磁通量的和代替代替上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出根据根据电动势的概念电动势的概念可知可知,当通过闭合回路的磁当通过闭合回路的磁通量变化时通量变化时,在回路中出现某种非静电力在回路中出现某种非静电力,感应电感应电动势就等于移动单位正电荷沿闭合回路一周这种动势就等于移动单位正电荷沿闭合回路一周这种非静电力所作的功。如果用非静电力所作的功。如果用E Ek k 表示等效的非静电表示等效的非静电性场强性场强,则感应电动势可以表示为则感应电动势可以表示为:可得可得法拉第电磁感应定律积分形式法拉第电磁
3、感应定律积分形式式中积分面式中积分面S S是以闭合回路为边界的任意曲面是以闭合回路为边界的任意曲面上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 例例9-19-1 一长直导线中通有交变电流一长直导线中通有交变电流 ，式，式中中 表示表示瞬时电流，瞬时电流，电流振幅，电流振幅，角频率，角频率，和和 是是常量。在长直导线旁平行放置一矩形线圈，线圈平面与常量。在长直导线旁平行放置一矩形线圈，线圈平面与直导线在同一平面内。已知线圈长为直导线在同一平面内。已知线圈长为 ，宽为，宽为 ，线圈，线圈近长直导线的一边离直导线距离为近长直导线的一边离直导线距离为 。求任一瞬时线圈。
4、求任一瞬时线圈中的感应电动势中的感应电动势 解：解：某一瞬间，某一瞬间，距离直导线距离直导线x x处的磁处的磁感应强度感应强度为为选顺时针方向为矩形线圈的绕行选顺时针方向为矩形线圈的绕行正方向正方向，则通过图中阴影部分的，则通过图中阴影部分的磁通量为磁通量为上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出在该瞬时在该瞬时t，通过整个线圈的磁通量为，通过整个线圈的磁通量为由于电流随时间变化，通过线圈的磁通量也随时间由于电流随时间变化，通过线圈的磁通量也随时间变化，故线圈内的感应电动势为变化，故线圈内的感应电动势为感应电动势随时间按余弦规律变化感应电动势随时间按余弦规律
5、变化，其方向也随其方向也随余余弦值的正负作顺、逆时针转向的变化弦值的正负作顺、逆时针转向的变化。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 以固定边的位置为坐标原点，向右为以固定边的位置为坐标原点，向右为X 轴轴正方向正方向。设设t t时刻时刻ab边的坐标为边的坐标为x，取，取逆时针逆时针方向为方向为badob回路回路的的绕行正方向绕行正方向，则该时刻穿过回路的磁通量为，则该时刻穿过回路的磁通量为:例题例题 矩形框导体的一边矩形框导体的一边abab可以平行滑动，长为可以平行滑动，长为l 。整。整个矩形回路放在磁感强度为个矩形回路放在磁感强度为B B、方向与其平
6、面垂直的、方向与其平面垂直的均匀均匀磁场磁场中，如图所示。若导线中，如图所示。若导线abab以以恒定的速率恒定的速率 v 向右运动，向右运动，求闭合回路的感应电动势。求闭合回路的感应电动势。解解:x上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 当导线匀速当导线匀速向右移动向右移动时，穿过回路的磁通量时，穿过回路的磁通量将发生变化，回路的感应电动势为将发生变化，回路的感应电动势为:正号正号表示感应电动势的方向与回路的正方向表示感应电动势的方向与回路的正方向一致，即沿回路的逆时针方向。一致，即沿回路的逆时针方向。也也可不选定回路绕行方向，而是根据可不选定回路绕行方向
7、，而是根据楞次定楞次定律判断感应电动势的方向律判断感应电动势的方向，再由，再由 算出感应电动算出感应电动势的大小势的大小。上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出矢量的点积（矢量的点积（标积）标积）上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出在直角坐标系中在直角坐标系中上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出 注意：注意：是是 与与 之间之间小于小于1800的夹角的夹角矢量的矢积（又称叉积）矢量的矢积（又称叉积）上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出在直
8、角坐标系中在直角坐标系中上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出线圈炮线圈炮轨道炮轨道炮 涡流的危害：涡流的危害：变压器、电机铁芯发热。变压器、电机铁芯发热。I 上页上页 下页下页 返回返回 退出退出上页上页 下页下页 返回返回 退出退出涡电流的危害：涡电流的危害：由于涡旋电流由于涡旋电流在导体中产生在导体中产生焦耳焦耳-楞次热楞次热，因此将，因此将有有能量的损失能量的损失。为。为避免能量的损失，避免能量的损失，常将发电机和变压常将发电机和变压器的铁芯做成层状器的铁芯做成层状的，用薄层绝缘材的，用薄层绝缘材料把各层隔开，以料把各层隔开，以减少损失。减少损失。变变压压器器铁铁芯芯中中的的涡涡电电流流