电磁感应复习总结.ppt

电磁感应复习总结
一、主要内容
1、电磁感应定律
L
“-”含义：如右图，磁通量Φ＞０
楞次定律表明“增反减同”
均匀磁场
非均匀磁场
２、动生电动势
方向垂直向上,
电磁感应复习总结
一、主要内容
1、电磁感应定律
L
“-”含义：如右图，磁通量Φ＞０
楞次定律表明“增反减同”
均匀磁场
非均匀磁场
２、动生电动势
方向垂直向上,
3、感生电场与感生电动势
感生电场是由变化的磁场产生的,其环路定理为
θ
如右图, 的大小为
A
B
4、自感与互感
“-”含义:
L,电磁惯性
M,电磁耦合程度
５、磁场能量
闭合导体回路
磁场能密度
二、基本题型
１、求电动势
２、求自感或自感电动势
３、求互感或互感电动势
４、求磁场能量
三、举例
6、位移电流与麦克斯韦方程组
位移电流的本质是变化的电场
补例1 如图所示,,整个电路的电阻为R,求感应电流的表达式和最大值.
分析:
r
G
电路中的半圆在做切割磁感线的运动,穿过回路的磁通量在发生变化,半圆中产生感应电动势.
解答:
连接半圆的两端,构成闭合回路ACBA.
A
B
C
设某时刻t,半圆ACBA平面的法向与磁场的夹角为θ,则穿过ACBA的磁通量为
据电磁感应定律有
若设初始时刻,半圆ACBA平面的法向与磁场的夹角为0,
即回路的环绕方向为顺时针(A→C→B →A).则
而对闭合回路ACBA来说,
易知电路中的感应电流为
,
　长为Ｌ的铜棒，以距端点ｒ处为支点，以角速度ω绕通过支点且垂直于铜棒的轴转动。设磁感强度为Ｂ的均匀磁场与轴平行，求棒两端的电势差。
Ａ
Ｂ
解答1:
在铜棒上距Ｏ为　处取线元　，则有
于是可得棒上的电动势
所以棒两端Ａ、Ｂ的电势差为
讨论：若　　　　　　　即电动势方向为Ｂ→Ａ；ＶＡ＞ＶＢ
Ａ
Ｂ
解答２:

OA产生的电动势为
A
B
O
其等效电路如右图所示,于是可知
如图所示,长为L的导体棒OP,处于均匀磁场中,并绕OO′轴以角速度ω旋转,棒与转轴间夹角恒为θ,.
解答1:
在导体棒OP上取线元
其中产生的电动势为
而由图示可知,线元运动方向与磁场垂直,
导体棒OP上产生的电动势为
EOP为正值,说明电动势方向由O指向P,即P端电势较高.
解答2:
.
由于闭合回路OPQO所在平面始终与磁场平行(平面法向与磁场垂直),所以
由电磁感应定律知,
即有
所以
如图所示,金属杆AB以匀速v=,此导线通有电流I=:此杆中的感应电动势为多大?哪一端的电势高?
I
A
B
O
解答1:
建立如图坐标系,并在导体棒AB上取线元
其中所产生的电动势为
根据图示,可以得到
又因为
所以
EAB为负值,说明电动势方向由B指向A,即A端电势较高.
C
D
解答2:
I
A
B
dx
O
y
做一U字形辅助线,与AB棒构成闭合回路ABCDA.
建立如图坐标系,并设在某时刻AB棒的位置为y.
在闭合回路ABCDA所在平面,取面元ds,则穿过其中的磁通量为
穿过闭合回路ABCDA总的磁通量为
由电磁感应定律得到闭合回路ABCDA中的感应电动势为
由于BC,CD,DA都静止,故有
如图所示,在无限长直载流导线的近旁,放置一矩形导体线框,该线框在垂直于导线方向上以匀速率v向右运动,求在图示位置处,线框中感应电动势的大小和方向.
解答1:
由于矩形框efgh所在平面与磁场(长直载流直线产生的)垂直,ef与直导线平行,且做平动,
同理可得
线框efghe中总电动势为
方向为顺时针
E=BLv垂直,平动,均匀
如图所示,在半