§7.4感生電動勢感應(yīng)電場渦電流閉合回路不動，而由于穿過導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢稱為感生電動勢.1、感生電動勢

實驗發(fā)現(xiàn)這個感生電動勢的大小、方向與導(dǎo)體的種類和性質(zhì)無關(guān)，僅由變化的磁場本身引起。Maxwell敏銳地感覺到感生電動勢的現(xiàn)象預(yù)示著有關(guān)電磁場的新的效應(yīng)。NS麥克斯韋（Maxwell）Faraday的力線思想深深地吸引了MaxwellMaxwell談到:“法拉第實驗所提供的存在力線的美妙的例子，促使我相信力線是某種實際存在的東西”

在他的專著《電磁通論》中寫道：“我主要是抱著給法拉第這些觀念提供數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的愿望來承擔(dān)這部著作的寫作工作”

敏銳地感覺到由于磁場變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢現(xiàn)象預(yù)示著有關(guān)電磁場的新效應(yīng)

他提出：即使不存在導(dǎo)體回路，變化的磁場在其周圍空間也激發(fā)一種電場，它提供一種非靜電力，這電場叫做渦旋電場。渦旋電場、位移電流都是奠定電磁場存在的理論基礎(chǔ)。 從電磁感應(yīng)定律尋求渦旋電場與變化磁場的關(guān)系電源電動勢的定義：2、渦旋電場顯然，渦旋電力線是無頭無尾的閉合線，所以稱之為有旋電場。類似于磁力線。渦旋電場和靜電場的對比渦旋電場是非保守場和均對電荷有力的作用.靜電場是保守場

靜電場由電荷產(chǎn)生；渦旋電場是由變化的磁場產(chǎn)生.2）導(dǎo)體不動，磁場變化感生電動勢引起磁通量變化的原因

1）穩(wěn)恒磁場中的導(dǎo)體運動,或者回路面積變化、取向變化等動生電動勢動生電動勢與感生電動勢的區(qū)分是相對的！！3、渦電流當(dāng)塊狀金屬放在變化的磁場中時，或在磁場中運動時，金屬導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在導(dǎo)體內(nèi)自行閉合，稱之為渦電流渦電流應(yīng)用：有益如工業(yè)上利用這種熱效應(yīng)制成的高頻感應(yīng)電爐來冶煉金屬；有害如電機和變壓器中為了增強磁場，都采用鐵芯，這樣要消耗大量的能量,等。轉(zhuǎn)速計電磁驅(qū)動高頻感應(yīng)加熱4、渦旋電場與渦電流的應(yīng)用(1)電子感應(yīng)加速器線圈鐵芯真空管電子束（a）結(jié)構(gòu)示意圖（b）橫截面示意圖（c）真空管俯視圖原理：變化的磁場在空間激發(fā)渦旋電場問題的提出：1.磁場的方向變化—渦旋電場變化

—電子有時加速、有時減速；

2.電子受到的洛侖茲力必須指向圓心但在一個周期內(nèi)磁場的方向變化。結(jié)果：只有在第一個T/4內(nèi)電子即被加速、又作圓周運動直流電激勵電磁鐵此時環(huán)行真空室中只有恒定的磁場，電子在室內(nèi)只做勻速圓周運動。交流電激勵電磁鐵當(dāng)激勵電流增加時，真空室中既有磁場又有有旋電場，電子在其中得到加速。磁場變化越快，電子的加速越明顯。(2)利用渦電流的阻尼作用—電動阻尼器電動阻尼器視頻演示：隨著航天事業(yè)的發(fā)展，模擬微重力環(huán)境下的空間懸浮技術(shù)已成為進行相關(guān)高科技研究的重要手段。目前的懸浮技術(shù)主要包括電磁懸浮、光懸浮、聲懸浮、氣流懸浮、靜電懸浮、粒子束懸浮等，其中電磁懸浮技術(shù)比較成熟。電磁懸浮技術(shù)簡稱EML技術(shù)。它的主要原理是利用高頻電磁場在金屬表面產(chǎn)生的渦流來實現(xiàn)對金屬球的懸浮。(3)空間電磁懸浮技術(shù)簡介將一個金屬樣品放置在通有高頻電流的線圈上時，高頻電磁場會在金屬材料表面產(chǎn)生一高頻渦流，這一高頻渦流與外磁場相互作用，使金屬樣品受到一個洛淪茲力的作用。在合適的空間配制下，可使洛淪茲力的方向與重力方向相反，通過改變高頻源的功率使電磁力與重力相等，即可實現(xiàn)電磁懸浮。一般通過線圈的交變電流頻率為104—105Hz。（參考文獻：物理，25-9（1996），565—567）磁懸浮列車SMT磁懸浮列車試通車施洛德與朱镕基在車上日本的磁懸浮列車aerotrain月球能源引極大關(guān)注氦-3可供人類上萬年能源需求有中國“探月計劃第一人”之稱的中科院院士、中國登月計劃首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)今天表示，月球上的氦-3可供人類上萬年能源需求。

歐陽自遠(yuǎn)院士說，月球的能源一直引起地球人類極大的關(guān)注，有兩種能源可供地球使用，一種是太陽能，月球密度比地球上大得多，沒有任何建筑物，所以月球上有無限制的地方鋪設(shè)太陽能電磁板。月球的白天有14天，科學(xué)家認(rèn)為月球的太陽能傳輸?shù)降厍虿怀蓡栴}，也許最好的途徑是用微波傳輸。另外一個月球的資源就是可控核聚變的發(fā)電。可控核聚變發(fā)電是1938年有人提出來的。在上世紀(jì)五十年代，氫彈實驗成功以后，大家都覺得完全可以利用這種核反應(yīng)的方式，對人類做出切實的貢獻。所以，50年以來，已經(jīng)建了200多臺實驗裝置，應(yīng)該說對可控核聚變?nèi)〉昧酥卮蟮倪M展。1998年完成了國際熱核反應(yīng)堆的設(shè)計，現(xiàn)在7個國家聯(lián)合起來，包括中國在內(nèi)，準(zhǔn)備在2020年共建一個熱核反應(yīng)堆，大約投資100億美元。歐陽自遠(yuǎn)院士認(rèn)為，假如能建成的話，這將是人類一個巨大的進步，必然會成為全球最終極解決能源問題的一個方式。

歐陽自遠(yuǎn)院士說，對于地球的人類來說，能源的問題完全不值得悲觀。月球上的氦-3能釋放出巨大的能量，產(chǎn)生氦-4。而且氦-3是穩(wěn)定的，沒有放射性。所以，現(xiàn)在大家公認(rèn)月球上的氦-3將是人類社會長期穩(wěn)定，安全、清潔、廉價的可控核聚變的能源原料。假如我們能夠使用這種能源的話，全中國能源的需求，需要的氦-3總量10噸就夠。所以，俄羅斯地球化學(xué)研究所所長說，每年只要派4架航天飛機到月球上運回氦-3回來的話，可以供全世界用一年。因此，月球上的氦-3可供人類上萬年的需求。例1、一半徑為R的長直螺線管，dB/dt>0，且為常數(shù)。在其內(nèi)放一導(dǎo)線ab，長為l，圓心到導(dǎo)線的垂直距離為h.求：1）管內(nèi)外的渦旋電場；

2）ab上的感應(yīng)電動勢；3）當(dāng)ab=bc=R時，ac上的感應(yīng)電動勢。abOc解：（1）如圖，因dB/dt>0，所以渦旋電場的方向為逆時針。規(guī)定：逆時針方向為正。在管內(nèi)取半徑為r的同心環(huán)路，管內(nèi)則有方向沿逆時針。管外則有：Or（2）如圖，選閉合回路oab

三角形，另解：OabcBhEdxxOabcBd(3)同理例2、一半徑為R的3/4園弧導(dǎo)體，以v在磁場中運動。在t時刻，磁場以dB/dt的速率減少，圓弧圓心處于磁場中心。求：此時導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。vcao解：由于導(dǎo)體運動產(chǎn)生動生電動勢，由上講結(jié)果方向：ac

由于磁場變化，存在感生電動勢，所以感生電動勢求解I：取如圖oac閉合回路，則有vcao感生電動勢求解II：取如圖oac閉合回路，則有vcao

方向：順時針。例3、用感應(yīng)電動勢測鐵磁質(zhì)中的磁感應(yīng)強度N2線圈的總電阻是