第十二章电磁感应电磁场和电磁波方案.ppt

减小涡流的措施： ?（t） 绝缘层 硅钢片 横截面 割断了大的涡流 ▲电磁效应（用于控制） 如：无触点开关 感应触发 磁场抑制 铁芯 ? ? ? 金属片 接近铁芯产生涡流 ▲ 机械效应 电磁阻尼： 安培力 ? ? ? ? ? （阻尼力） 铝转盘 涡流 电度表的阻尼原理 标记 铝转盘 管中的电子受力： （切向加速） （提供向心力） 物理中应用——电子感应加速器。 原理：用变化的磁场所激发的感应电场来加速电子。 例3 如图所示，有一半径为 r ，电阻为 R 的细圆环，放在与圆环所围的平面相垂直的均匀磁场中. 设磁场的磁感强度随时间变化，且 常量. 求圆环上的感应电流的值. r 解 四. 感应电场的计算举例 例 已知：无限长直载 求： 解： 无限长直载流螺线管有： 由无限长和轴对称条件， 应有 ? 0 r n I R z 流螺线管 综上述，应有： r R： r R： r E感 R 0 ? 0 r n I R z L 例 方向垂直纸面向里的磁场被限制在半径为R 的圆柱体内，磁感应强度B 以 的恒定速率减小。求当电子分别位与磁场中a点，b点与 c点时的切向加速度的大小和方向。（ r=ab=bc=0.5m) a b c R 解 由楞次定律, 感生电场的方向为顺时针 方向,并沿各点相应的切线方向。 a b c R 加速度大小为： a b c R 例 半径为R通有均匀增加电流的长直螺线管截面上放有一长度为L 的金属棒,求棒中的感生电动势（已知h）。 h 解法一：感生电动势定义式 由楞次定律，?的方向是逆时针的，从A指向B。 解法二：电磁感应定律 假设一个闭合回路，使整个回路的电动势就是导线AB上的电动势。 方法：沿半径方向连接直线AO、BO。 例 己知垂直于图面的圆柱中B是随时间变化的匀强磁场, ， , cd为一半径为r的半圆环,它在aob上以 匀速运动， 沿aob的角分线向左。求：运动至r处时codc中的感应电动势 ?。 600 d c a b ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? o ?2 ?1 思路：总电动势由动生和感生电动势组成。 等效替换－ Cd = Cd= r + + + + + + + + + + + + + + + M N 例 如图导体棒 ab 在均匀磁场中沿金属导轨向右做匀加速运动，（导轨电阻不计，铁芯磁导率为常数） 则达稳定后在电容器的 M 极板上 （A）有一定量的正电荷； （B）有一定量的负电荷； （C）带有越来越多的正电荷； （D）带有越来越多的负电荷。 自感现象 R L 通过线圈的电流变化时，线圈自身会产生感应现象. 一 自感电动势 自感 穿过闭合电流回路的磁通量 1）自感 若线圈有 N 匝， 自感 磁通匝数 无铁磁质时, 自感仅与线圈形状、磁介质及 N 有关. 注意 当 时， 2）自感电动势 自感 单位：1 亨利 （ H ）= 1 韦伯 / 安培 （1 Wb / A） L反映线圈产生自感电动势的能力。L越大，??越大，改变回路电流越困难。L是回路本身电磁惯性大小的量度。 3）自感的计算方法 例1 如图的长直密绕螺线管,已知 , 求其自感 . （忽略边缘效应） 解 先设电流 I 根据安培环路定理求得 H B . （一般情况可用下式测量自感） 4）自感的应用 稳流 , LC 谐振电路, 滤波电路, 感应圈等 . 例 两根平行输电导线，中心距离为d，半径为a， 求：两导线单位长度上的分布电感（da）。 解： 如图，设导线中有电流I。 单位长度上的磁通量： d r dr 互 感 现 象 在一个线圈中通上交流电，在旁边的另一线圈中会感应电流, 使与之串连的灯泡发光. 二 互感电动势 互感 在 电流回路中所产生的磁通量 在 电流回路 中所产生的磁通量 互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围的磁介质有关（无铁磁质时为常量）. 注意 1 ）互感系数 （理论可证明） 互感系数 问：下列几种情况互感是否变化？