1、大 學 物 理 University Physics,電磁感應(yīng) 電磁場,復(fù)習與習題課,A、電磁感應(yīng)基本規(guī)律回顧,B、關(guān)于電磁場的幾點討論,主 要 內(nèi) 容,C 、典型題分析,閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使它自身所產(chǎn)生的磁通量阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。,一、楞次定律,二、法拉第電磁感應(yīng)定律,三、感應(yīng)電動勢,基本規(guī)律回顧,動生電動勢,感生電動勢,感應(yīng)電動勢大小及方向,五、感生電動勢,六、自感現(xiàn)象 自感系數(shù) 自感電動勢,非靜電力,四、動生電動勢,非靜電力,洛侖茲力,感生電場力,七、互感現(xiàn)象 互感系數(shù) 互感電動勢,i21,線圈2,B1,I1,線圈1,磁場能量:,磁能密度：,八、磁場能量,十、全電

2、流定律：,九、位移電流,與運動電荷無關(guān) 不產(chǎn)生焦耳熱,應(yīng)用： 微波爐 改變電偶極矩，使電介質(zhì)反復(fù)極化，使分子熱運動加劇，產(chǎn)生熱效應(yīng)，但與焦耳熱完全不同。,變化的電場,可以產(chǎn)生磁場,本質(zhì),十一、麥克斯韋方程組的積分形式,介質(zhì)性質(zhì)方程:,2、磁場的高斯定理,1、電場的高斯定理,3、環(huán)路定理與 法拉第電磁感應(yīng)定律,4、全電流定律,本章應(yīng)重點掌握法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用，包括動生電動勢、感生電動勢、自感電動勢、互感電動勢的計算；理解磁場能量及磁能密度的概念。,典型題分析,例題1 有一彎成角的金屬框架COD, 一導(dǎo)線ab(ab垂直于OD)以恒定速度v在金屬框架上滑動，設(shè)v垂直于ab向右。已知磁場B的方

3、向垂直紙面向外，分別求下列情況框架內(nèi)的感應(yīng)電動勢 i 的變化規(guī)律。設(shè)t=0時，x=0。,磁場均勻分布，且B不隨時間改變； 非均勻的變化的磁場B=kxcost。,解：1) 導(dǎo)線ab在均勻磁場中運動，產(chǎn)生的動生電動勢即為所求感應(yīng)電動勢,方向由a指向b，框架中的電動勢應(yīng)為順時針方向。,2) 當磁場作非均勻變化時，框架中既有動生電動勢，又有感生電動勢，可應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律計算總的感應(yīng)電動勢。選取回路obao，為正方向。,若i0，則i 的方向與所設(shè)正繞方向（obao)一致；反之，相反。,例題2,長直同軸電纜。已知R1、R2，填充介質(zhì)均勻各向同性，電流在兩柱面上均勻分布。 求：（1）l 長段電纜磁能W

4、m ；（ 2）電纜的自感系數(shù)L,解法一： 解題思路：Hwm Wm L,= 0 （ 其 他 ）, I ,0 （其他）,由安培環(huán)路定理,磁能密度:,解法二：解題思路： H B L Wm,dS= ldr,例題3 兩根足夠長的平行直導(dǎo)線軸線間的距離為20cm，在導(dǎo)線中保持一強度為20A而方向相反的恒定電流。若導(dǎo)線的半徑為 a0.1cm，且導(dǎo)線內(nèi)部磁場忽略不計。,解 (1) 兩導(dǎo)線間任一點磁感應(yīng)強度為:,(1)求兩導(dǎo)線間每單位長度的自感系數(shù)； (2)若將兩導(dǎo)線分開到相距40cm，求磁場對單位長度導(dǎo)線所做的功; (3)位移時，單位長度的磁能改變了多少?是增加，還是減少? 說明能量的來源。,單位長 l=1,(2) 兩導(dǎo)線中,一條導(dǎo)線上的電流在另一條導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為,故任一條導(dǎo)線單位長度上所受磁力為:,磁力作正功.,磁力的功：,(3) 由(1)的解 當兩導(dǎo)線相距為 d1 時,導(dǎo)線移動過程中磁能增加, 磁場既對外作功, 磁能又增加, 可能否？是否違反能量守恒定律？,當兩導(dǎo)線相距為 d2 時,可能! 否! 其能量來源于電源： 導(dǎo)線拉開磁通量增加感應(yīng)電動勢使電流減少為維持電流恒定電源克服反電動勢作功對外作功+磁能增加.,單位長度的磁能改變:,討論:,常見錯誤,沿襲中學套用公式的作法，不管B是否勻強，是否變化，能量密度是否為恒量，在