3磁介质动生电动势
顺磁质
无外场时
加外场时
分子磁矩要受到一个力矩M的作用,
使分子磁矩转向外磁场的方向。
M
p
m
B
=
+
M
B
0
p
m
但
显顺磁质
磁畴
向。
自发磁化方向逐渐转向外磁场方向(磁畴转向),直到所有磁畴都沿外磁场方向整齐排列时,铁磁质就达到磁饱和状态。
铁的居里点:T = 1040K
镍的居里点:T = 631K
第8章 变化的电磁场
电磁感应现象
ω
B
××××××××
××××××××
××××××××
××××××××
××××××××
8-1 电磁感应定律
8-1-1法拉第电磁感应定律
即Φ 变化
在闭合回路上产生电流的条件:
之一变化
只要
结论:
形成电流本质是电动势
形成的电流称为感应电流
8-1-2 规律
1. 楞次定律-感应电流的方向
闭合回路中感应电流的方向,总是使它所激发
的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象上的
具体体现。
2. 法拉第电磁感应定律-感应电动势的大小
为以闭合回路为
周界任意面积的通量
法拉第电磁感应定律
SI单位下取
考虑楞次定律则
为闭合回路的电动势
注意上式应用要配以某些约定的 或考虑楞次定律的
约定
首先任定回路的绕行方向
当磁力线方向与绕行方向成右螺时规定磁通量为正
规定电动势方向与绕行方向一致时为正
根据这一符号系统可以由楞次定律确定
电动势
ε
的方向。
d
S
右旋符号系统: 绕行方向L和法线方向
n
构成一个右旋符号系统。
的方向:和L构成右旋
d
S
作为
d
S
正方向。
ε的符号:
ε和L方向绕行一致为“+”。
Φ的符号:
L
n
0
90 为“+”。
d
S
夹角小于
B与
符号的确定
分四种情况讨论:
Φ
>
0
1.
,
ε
i
<
0
由定律得
与
故
ε
i
L方向相反。
Φ
>
0
2.
,
由定律得
d
d
t
>
0
Φ
d
d
t
<
0
Φ
Φ
L
n
ε
i
Φ
L
n
ε
i
绕
行
方
向
绕
行
方
向
故
与
L方向相同。
i
ε
>
i
0
ε
d
d
t
Φ
Φ
<
0,
>
0
<
d
d
t
Φ
Φ
<
0,
0
3. (同学自证)
4. (同学自证)
若有N 匝导线
ε
i
=
d
d
t
Φ
N
=
ψ
d
d
t
Φ
=
ψ
N
磁通链数
感应电流:
d
Φ
=
N
d
t
(
)
感应电量:
ε
i
=
ψ
d
d
t
讨论:
↑
ε
快速转动:
I
↑
→
,
t
△
↓
但
。
两种情况I ~ t图面积相等,即q相等。
慢速转动:
t
△
↓
但
。
ω
B
t
I
t
↓
0
△
t
1
△
2
↓
快
慢
q只和 有关,和电流变化无关,即和磁通量变化快慢无关。
Φ
△
↑
I
↑
→
,
ε
例:螺线管共N=50匝,截面积S=,处在均匀磁场中。,求感应电动势的大小和方向。
例:直导线通交流电 置于磁导率为 的介质中
求:与其共面的N匝矩形回路中的感应电动势
解:设当I 0时,电流方向如图
已知
其中 I0 和 是大于零的常数
设回路L方向如图
建坐标系如图
在任意坐标处取一面元
交变的电动势
普遍
>
<0
例 在两平行导线的平面内,有一矩
形线圈,如图所示。如导线中电流I随时间
变化,试计算线圈中的感生电动势。
1
I
L
I
2
L
2
d
1
d
已知: I, L1, L2, d1, d2 。
解:
求:ei
Φ1
=
Φ2
Φ
I
π
2
m
0
=
+
L1
L2
d1
ln
d1
I
π
2
m
0
+
L1
L2
d2
ln
d2
I
π
2
m
0
=
+
L1
L2
d1
ln
d1
+
L2
d2
ln
d2
(
)
I
π
2
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