大物B2第9章复习.ppt

(2)r＞R， P点在圆柱外，同理有 由楞次定律判断 线为顺时针方向。 例2 在半径为 R 的圆柱形体内存在均匀磁场，且 ，有一长为 l 的金属棒放在磁场中，位置如图所示。求棒两端的感生电动势。 即 解一：取回路 abca 为顺时针方向， 线为逆时针方向。则 其中 所以 解二：取回路 aboa 为逆时针方向，则 §9-4 自感与互感 一、自感 空间磁场的变化 激发感生电场 感应电动势 感应电流 Ii 当通过回路中电流发生变化时，引起穿过自身回路的磁通量发生变化，从而在回路自身产生感生电动势的现象称为“自感现象”。所产生的电动势称为“自感电动势” 。 毕奥-萨伐尔定律： I I 变化 自身 变化 (一)、自感电动势 L称为自感系数简称自感。单位：“亨利”(H)。 自感系数L取决于回路线圈自身的性质(回路大小、形状、线圈匝数、周围介质等)。 (三)、自感的计算（步骤） 设线圈电流I 确定线圈内的磁场分布 求线圈的全磁通 计算L的方法之一 二、互感 一个载流回路中电流的变化引起邻近另一回路中产生感生电动势的现象称为“互感现象”，所产生的电动势称为“互感电动势”。 1 2 I1 I2 M称为互感系数,简称互感单位：“亨利”(H)。 根据法拉第电磁感应定律： 若M保持不变，则： 磁场的能量： (结论普遍适用) 自感系数的求解 单位体积中的磁能--磁能密度: I 位移电流(麦克斯韦假设)： 通过电场中某一截面的位移电流等于通过该截面的电位移通量的时间变化率。电场中某一点位移电流密度等于该点电位移对时间的变化率。 位移电流密度： 变化的电场本身也是一种电流 —电位移通量对时间的变化率 * * 全电流：It=I+Id --全电流在空间永远是连续的闭合电流。 非稳定电流的安培环路定理： * * —磁场是全电流激发的总磁场 若I=0: 对比 右手旋 左手旋 * * 与磁场方向的关系？ (1)位移电流的引入，揭示了电场和磁场内在的联系和依存关系，反映了自然现象的对称性。 (2)电磁感应定律说明变化的磁场产生涡旋电场；位移电流的论点说明变化的电场产生涡旋磁场；这两种变化的场永远互相联系着，形成统一的电磁场。 说明： * * (3)导体中的电流主要是传导电流，位移电流可以不计，电介质中的电流主要是位移电流，传导电流可以不计。 (4)位移电流与传导电流的关系 1)位移电流与传导电流在产生磁效应上是等效的。 2)产生的原因不同：传导电流是由自由电荷运动引起的，而位移电流本质上是变化的电场。 3)通过导体时的效果不同：传导电流通过导体时产生焦耳热，而位移电流不产生焦耳热。 * * 二、麦克斯韦方程组 (1)电场的性质 (2)磁场的性质 (3)变化电场和磁场的联系 (4)变化磁场和电场的联系 * * 电磁场量和表征介质电磁特性的量之间的关系： 电场和磁场的本质及内在联系 电荷 电流 磁场 电场 运动 变化 变化 激 发 激 发 * * 例6 圆柱形空间随时间均匀变化的磁场，在磁场中有AB两点其间有直导线和弯曲导线，则 (A)电动势只在AB直导线中产生 (C)电动势只在AB弯曲导线中产生 (B)电动势在AB直导线和 AB弯曲 导线都有，且两者大小相等 (D)AB直导线的电动势小于AB弯曲导线的电动势 (D) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? A B 例7 第九章 电磁感应 复习 主要内容： 电磁感应定律 动生电动势 感生电动势 自感和互感 磁场的能量 位移电流 重点和难点： 感应电动势的计算 当穿过回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势的大小与穿过回路的磁通量对时间的变化率成正比。 法拉第电磁感应定律的文字表述： 说明： 1.式中的负号反映了感应电动势的方向 求感应电动势（动生和感生） 首选法拉第电磁感应定律 例1 一长直导线通以电流 ，旁边一个共面的矩形线圈 abcd。求线圈中的感应电动势。已知： ， ，ad 边与直线相距为 x。 解：规定顺时针方向为回路正方向，穿过回路的磁通量为 线圈中的感应电动势为 讨论： 由楞次定律可得相同结果。 例2 一铁心上绕有线圈100匝，已知铁心中磁通量与时间的关系为 求在 时，线圈中的感应电动势。 解 动生电动势 根据磁通量变化的不同原因，把感应电动势分为两种情况加以讨论：