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1、电磁感应知识结构变化电场产生磁场变化磁场产生电场位移电流法拉第电磁感应定律按产生原因分类按激发方式分类第1页/共27页法拉第电磁感应定律（按产生原因分类）动生电动势（磁场不变）感应电动势（都变化）感生电动势（线圈不变）均匀磁场直电流磁场平动转动平动转动计算公式涡旋电场电动势计算公式（螺线管内）特例：过中心直线电动势计算公式法拉第公式电动势大小电动势方向第2页/共27页法拉第电磁感应定律（按激发方式分类）自感电动势互感电动势自感系数互感系数自感电动势互感电动势线圈中的能量第3页/共27页变化电场产生磁场位移电流密度位移电流全电流安培环路定理圆形电容器中的磁场第4页/共27页电磁场的总结麦克斯韦方
2、程组方程组形式物理含义实验基础库仑定律毕-萨定律法拉第定律第5页/共27页一.电动势概念1.1.电动势是有正负号的标量2.2.电动势由非静电力提供3.3.电动势是非静电力把单位正电荷从电 源负极通过电源内部移动到电源正极 所作的功4.4.电动势的方向为从电源负极通过电源 内部指向电源正极+-“+”点电势高，“-”点电势低5.5.电动势的表达式第6页/共27页二.法拉第电磁感应定律1.1.法拉第定律2.2.利用法拉第定律求感应电动势的方法（1 1）规定绕行方向 L如图顺时针、逆时针方向都可以（2 2）计算磁通量（正负、大小）I 根据绕行方向确定磁通量的正负顺时针（如图，0度）逆时针（180度）I
3、I 根据磁感应强度大小相同，确定面元IIII 计算磁通量（注意结果的正负）必须得出磁感应强度的表达式第7页/共27页电动势为正时，与所选方向一致（3 3）计算感应电动势I（t）电动势为负时，与所选方向相反第8页/共27页典型问题I（t）w w平动与转动w w平动与转动变化均匀磁场变化直电流磁场变化圆电流磁场I（t）w w第9页/共27页闭合回路中的感应电流的方向总是企图使感应电流产生的磁通量去补偿（反抗）引起感应电流的磁通量的变化三.楞次定律楞次定律（用来确定感应电动势的方向）应用楞次定律的条件知道磁通量的增、减SNI上例中，由于电流随时间减小 磁感应强度减小，但是，面积增加 无法判断磁通量的
4、增、减，则无法利用楞次定律确定电动势的方向第10页/共27页四.动生电动势求动生电动势的方法（1 1）规定线元方向线元方向可任意假设，最好设为 方向w wORdl（2 2）规定的 正负（3 3）计算动生电动势电动势为正时，与所选方向一致由电动势方向判断电势高低必须得出磁感应强度的表达式I第11页/共27页动生电动势典型问题匀强磁场w wORw w直电流产生的磁场IIw wI第12页/共27页五.感生电动势典型问题应用（无限长圆柱内的均匀变化磁场）（1）感生电场线：同心圆，方向与 dB/dt 成左手关系dB/dt 0（2）半径方向上的电动势为0，因为（3）求感生电场的方法I 过待求点取同心圆回路
5、，设绕行方向，设电场为该方向II 由对称性得III 计算EK 0时，则为该方向注意磁通量的正负！图为负第13页/共27页（4）求某线段上电动势的方法I 加线段两端到圆心直线，补成回路ABII 计算回路电动势III 得出线段电动势注意回路绕行方向！第14页/共27页dB/dt 0求导体中电流方向dB/dt 0求导体中电流方向比电动势大小第15页/共27页六 互感互感系数计算互感系数的方法I 设1线圈有电流 I1II 计算1线圈电流产生的 B1 表达式III 计算 2线圈中的磁通量和磁链，得出互感系数 互感电动势第16页/共27页 典型问题 两螺线管（1）同半径，不同长度注意 I2 产生的磁力线都
6、通过 1 线圈，反之不成立。则设 I2 （2）同长度，不同半径注意在1、2之间区域，没有I2 产生的磁力线第17页/共27页设无限长导线有电流，计算在其他线圈产生的磁链，求出 M无限长导线和其他线圈 计算磁通量时，注意在其他线圈中有无“抵消”部分第18页/共27页七.自感自感系数计算自感系数的方法I 设线圈有电流 III 计算电流产生的 B 表达式III 计算磁通量和磁链，得出自感系数自感电动势第19页/共27页 典型问题螺线管同轴电缆应记中间区域 B 的表达式，正确积分求磁通量应记第20页/共27页八 磁场能量自感线圈储存的磁能磁场能量密度在有限区域内的磁能计算磁能的方法I 求出 B 的表达
7、式II 合理确定体元（体元中各点磁感应强度大小相同）III 正确积分，得出结果第21页/共27页注意体积元典型问题螺绕环同轴电缆注意体积元第22页/共27页九 位移电流位移电流密度位移电流求位移电流密度的方法I 根据电荷分布情况，得出 E 的表达式 D 的表达式II 微分得出位移电流密度求位移电流的方法第23页/共27页典型问题（圆形平行板电容器）I 平行板电容器内为匀强场II 位移电流密度III 半径为 r 内的位移电流和均匀分布圆柱体中传导电流相似第24页/共27页十.全电流安培环路定理利用全电流安培回路定理求磁场电容器外：和稳恒电流情况相似电容器内：类似圆柱体内均匀分布电流在圆柱体产生的磁场注意第25页/共27页十一.麦克斯韦方程组记住公式，理解含义第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页