1、上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 非恒定電流的例子：用導線連接的兩個帶電導體非恒定電流的例子：用導線連接的兩個帶電導體 隨著自由電荷的不斷遷移，兩導體上電荷量逐漸減隨著自由電荷的不斷遷移，兩導體上電荷量逐漸減 少，導體間電勢差減小，少，導體間電勢差減小，電流是暫時電流，電流是暫時電流，導線中的電導線中的電 流逐漸減小流逐漸減小直到停止直到停止，無法維持，無法維持恒定電流。恒定電流。 A A V B B V 8-1 8-1 恒定電流恒定電流 恒定電場恒定電場 電動勢電動勢 A帶正電荷，帶正電荷，B帶等量負電荷帶等量負電荷 。由于電勢差存在，導。由于電勢

2、差存在，導 線內出現沿導線從線內出現沿導線從A指向指向B的電場，的電場，自由電荷發生遷移。自由電荷發生遷移。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 在導體內形成恒定電流必須在導體內建立一個在導體內形成恒定電流必須在導體內建立一個恒恒 定電場定電場，保持兩點間電勢差不變。保持兩點間電勢差不變。 僅有靜電力的作用是不能形成穩恒電流的。僅有靜電力的作用是不能形成穩恒電流的。 AB 把從把從B 經導線到達經導線到達A的的 電子重新送回電子重新送回 B，就可以維，就可以維 持持A、B 間電勢差不變。間電勢差不變。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下

3、頁下頁 返回返回 退出退出 電源不斷消耗其它形式的能量克服靜電力做功。電源不斷消耗其它形式的能量克服靜電力做功。 電源實質上是把其他形式的能量轉化為電勢能的一電源實質上是把其他形式的能量轉化為電勢能的一 種能源。種能源。 電源：提供電源：提供非靜電力的裝置非靜電力的裝置。 為了要形成穩恒電流，必須有一種本質上完全為了要形成穩恒電流，必須有一種本質上完全 不同于靜電性的力不同于靜電性的力非靜電力非靜電力。非靜電力驅使正。非靜電力驅使正 電荷逆著靜電場的方向電荷逆著靜電場的方向從低電勢向高電勢運動從低電勢向高電勢運動。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出

4、q F S q 靜電力靜電力 ES + 外電路外電路：靜電力對正電荷作功使它從高電勢：靜電力對正電荷作功使它從高電勢 的正極移向低電勢的負極。的正極移向低電勢的負極。 內電路內電路：非靜電力（外來力）對正電荷作功，：非靜電力（外來力）對正電荷作功， 使它從電源的負極移向正極。使它從電源的負極移向正極。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 AB 內電路：內電路：電源內部正負電源內部正負 兩極之間的電路。兩極之間的電路。 外電路：外電路：電源外部正負電源外部正負 兩極之間的電路。兩極之間的電路。 內外電路形成內外電路形成閉合電路閉合電路時，正電荷由正極流出

5、，時，正電荷由正極流出， 經外電路流入負極，又從負極經內電路流到正極，經外電路流入負極，又從負極經內電路流到正極， 形成形成恒定電流恒定電流，保持了電流線的閉合性。，保持了電流線的閉合性。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 dA dq 電源的電動勢等于把單位正電荷從負極經內電電源的電動勢等于把單位正電荷從負極經內電 路移動到正極時所做的功，單位為伏特。路移動到正極時所做的功，單位為伏特。 電動勢與電勢一樣是標量，電動勢與電勢一樣是標量，電源的電動勢的電源的電動勢的方方 向向

6、規定：自規定：自負負極經內電路指向極經內電路指向正正極。沿電動勢的方極。沿電動勢的方 向，電源將提高正電荷的電勢能。向，電源將提高正電荷的電勢能。 電源迫使正電荷電源迫使正電荷dq 從負極經從負極經電源內部電源內部移動到正移動到正 極所做的功為極所做的功為dA，電源的，電源的電動勢電動勢為為 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 非靜電力非靜電力僅存在于電源內部，可以用非靜電場強僅存在于電源內部，可以用非靜電場強 表示。表示。 k E 由電源電動勢定義得由電源電動勢定義得 lE A B k d 電源外部無非靜電力，電源外部無非靜電力， lEk d 恒定電

7、場也服從場強環流定律恒定電場也服從場強環流定律 0d L s lE d0 k El 外 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 太陽能電池 美軍薄膜太陽能電池帳篷 鋰電池鋰電池 電源電源 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 電源的電動勢電源的電動勢 lEk d 電動勢等于把電動勢等于把單位正電荷繞閉合回路運動一周，單位正電荷繞閉合回路運動一周， 非靜電力所做的功非靜電力所做的功，單位為伏特。，單位為伏特。 能不斷分離正負電荷使正能不斷分離

8、正負電荷使正 電荷逆靜電場力方向運動。電荷逆靜電場力方向運動。 非靜電非靜電電場強度電場強度 k E 非靜電非靜電力力 E + + + - - - R I + k E 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 9-1 9-1 電磁感應定律電磁感應定律 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 法拉第簡介 （Michael Faraday,1791-1867) 法拉第于法拉第于17911791年出生在英國倫敦附近的一個小村里，年出生在英國倫敦附近的一個小村里， 父親是鐵匠，自幼家境貧寒，無錢上學讀書。父親是鐵匠，自幼家境貧寒

9、，無錢上學讀書。1313歲時到歲時到 一家書店里當報童，次年轉為裝訂學徒工。在學徒工期一家書店里當報童，次年轉為裝訂學徒工。在學徒工期 間，法拉第除工作外，利用書店的條件，在業余時間貪間，法拉第除工作外，利用書店的條件，在業余時間貪 婪地閱讀了許多科學著作，例如婪地閱讀了許多科學著作，例如化學對話化學對話、大英大英 百科全書百科全書的的電學電學條目等，這些著作開拓了他的視條目等，這些著作開拓了他的視 野，激發了他對科學的濃厚興趣。野，激發了他對科學的濃厚興趣。 1.1.生平生平 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 1812 1812年，學徒期滿，法拉第

10、打算專門從事科學研究。年，學徒期滿，法拉第打算專門從事科學研究。 次年，經著名化學家戴維推薦，法拉第到皇家研究院實次年，經著名化學家戴維推薦，法拉第到皇家研究院實 驗室當助理研究員。這年底，作為助手和仆人，他隨戴驗室當助理研究員。這年底，作為助手和仆人，他隨戴 維到歐洲大陸考察漫游，結識了不少知名科學家，如安維到歐洲大陸考察漫游，結識了不少知名科學家，如安 培、伏打等，這進一步擴大了他的眼界。培、伏打等，這進一步擴大了他的眼界。18151815年春回到年春回到 倫敦后，在戴維的支持和指導下作了許多化學方面的研倫敦后，在戴維的支持和指導下作了許多化學方面的研 究工作。究工作。18211821年開

11、始擔任實驗室主任，一直到年開始擔任實驗室主任，一直到18651865年。年。 18241824年，被推選為皇家學會會員。次年法拉第正式成為年，被推選為皇家學會會員。次年法拉第正式成為 皇家學院教授。皇家學院教授。18511851年，曾被一致推選為英國皇家學會年，曾被一致推選為英國皇家學會 會長，但被他堅決推辭掉了。會長，但被他堅決推辭掉了。18671867年年8 8月月2525日，他坐在書日，他坐在書 房的椅子上安祥地離開了人世。遵照他的遺言，在他的房的椅子上安祥地離開了人世。遵照他的遺言，在他的 墓碑上只刻了名字和生死年月。墓碑上只刻了名字和生死年月。 法拉第簡介 上頁上頁 下頁下頁 返回返

12、回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 2.2.主要工作主要工作 他創造性地提出場的思想，磁場這一名稱是法拉他創造性地提出場的思想，磁場這一名稱是法拉 第最早引入的。他是電磁理論的創始人之一，第最早引入的。他是電磁理論的創始人之一， 18211821年年 法拉第讀到了奧斯特的描述他發現電流磁效應的論文法拉第讀到了奧斯特的描述他發現電流磁效應的論文 關于磁針上的電碰撞的實驗關于磁針上的電碰撞的實驗。該文給了他很大的啟。該文給了他很大的啟 發，使他開始研究電磁現象。經過十年的實驗研究（中發，使他開始研究電磁現象。經過十年的實驗研究（中 間曾因研究合金和光學玻璃等而中斷過），在間曾因研究

13、合金和光學玻璃等而中斷過），在18311831年，年， 他終于發現了電磁感應現象。他終于發現了電磁感應現象。 18331833年，法拉第發現了電解定律，年，法拉第發現了電解定律，18371837年發現了年發現了 電解質對電容的影響，引入了電容率概念。電解質對電容的影響，引入了電容率概念。18451845年發年發 現了磁光效應（光的偏振面在磁場中的旋轉），后又現了磁光效應（光的偏振面在磁場中的旋轉），后又 發現物質可分為順磁質和抗磁質等。發現物質可分為順磁質和抗磁質等。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 The crude inductors with

14、 which Michael Faraday discovered the law of induction.In those days amenities such as insulated wire were not commercially available.It is said that Faraday insulated his wires by wrap-ping them with strips cut from one of his wifes petticoats. 0 10 20 30 40 G 磁鐵與線圈磁鐵與線圈時的電磁感應現象時的電磁感應現象 9-1 9-1 電磁感

15、應定律電磁感應定律 一一. . 電磁感應現象電磁感應現象 0 10 20 30 40 G 磁鐵與線圈磁鐵與線圈時的電磁感應現象時的電磁感應現象 0 10 20 30 40 G 磁鐵與線圈磁鐵與線圈時的電磁感應現象時的電磁感應現象 0 10 20 30 40 G 磁鐵與線圈磁鐵與線圈時的電磁感應現象時的電磁感應現象 0 10 20 30 40 G 磁鐵與線圈磁鐵與線圈時的電磁感應現象時的電磁感應現象 金屬棒在磁場中作切割磁力線運動時金屬棒在磁場中作切割磁力線運動時 的電磁感應現象的電磁感應現象 0 10 20 30 40 G S N 0 10 20 30 40 G S N 金屬棒在磁場中作切割磁

16、力線運動時金屬棒在磁場中作切割磁力線運動時 的電磁感應現象的電磁感應現象 0 10 20 30 40 G S N 金屬棒在磁場中作切割磁力線運動時金屬棒在磁場中作切割磁力線運動時 的電磁感應現象的電磁感應現象 0 10 20 30 40 G S N 金屬棒在磁場中作切割磁力線運動時金屬棒在磁場中作切割磁力線運動時 的電磁感應現象的電磁感應現象 回路回路2 電池 BATTERY 0 10 20 30 40 G 當回路當回路1中的電流變化時，中的電流變化時， 在回路在回路2中出現感應電流。中出現感應電流。 回路回路1 電池 BATTERY 0 10 20 30 40 G 回路回路1 回路回路2 當

17、回路當回路1中的電流變化時，中的電流變化時， 在回路在回路2中出現感應電流。中出現感應電流。 回路回路2 電池 BATTERY 0 10 20 30 40 G 回路回路1 當回路當回路1中的電流變化時，中的電流變化時， 在回路在回路2中出現感應電流。中出現感應電流。 電池 BATTERY 0 10 20 30 40 G 回路回路1 回路回路2 當回路當回路1中的電流變化時，中的電流變化時， 在回路在回路2中出現感應電流。中出現感應電流。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 當穿過一個閉合導體回路所包圍的面積內的磁當穿過一個閉合導體回路所包圍的面積內的磁

18、 通量發生變化時（不論這種變化是由什么原因引起通量發生變化時（不論這種變化是由什么原因引起 的），在導體回路中就有電流產生。這種現象稱為的），在導體回路中就有電流產生。這種現象稱為 電磁感應現象電磁感應現象。 相應的電動勢則稱為相應的電動勢則稱為感應電動勢感應電動勢。 回路中所產生的電流稱為回路中所產生的電流稱為感應電流感應電流。 總結三個實驗發現，它們通過不同的方法總結三個實驗發現，它們通過不同的方法均均改變改變 了回路中的磁通量了回路中的磁通量，從而導致了感應電流的產生。，從而導致了感應電流的產生。 思考：思考：產生感應電流的條件是什么？產生感應電流的條件是什么？ 上頁上頁 下頁下頁 返回

19、返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 電吉他電吉他比原聲吉他增加比原聲吉他增加 了許多控制聲音的方法。了許多控制聲音的方法。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 In an electric guitar, a vibrating magnetized string induces an emf in a pickup coil. Some Applications of Faradays Law 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 討論討論 一只一只FenderStratocaster型電吉他

20、，具有型電吉他，具有 三組（每組三組（每組6 6個）電個）電拾音器拾音器( (在其寬體內在其寬體內) )。 通過撥動開關，演奏者就能挑選哪一組拾音通過撥動開關，演奏者就能挑選哪一組拾音 器向放大器和接著的揚聲系統發送信號。器向放大器和接著的揚聲系統發送信號。 當使金屬弦當使金屬弦 ( (它像一個磁體它像一個磁體) ) 振動時，它在線振動時，它在線 圈中引起磁通量圈中引起磁通量 的變化而感應出的變化而感應出 電流。電流。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 二楞次定律二楞次定律 判斷感應電流方向的判斷感應電流方向的楞次定律楞次定律: : 閉合回路中產生的

21、感應電流具有確定閉合回路中產生的感應電流具有確定 的方向，它總是使感應電流所產生的的方向，它總是使感應電流所產生的 通過回路面積的磁通量，去通過回路面積的磁通量，去補償補償或者或者 反抗反抗引起感應電流的磁通量的變化。引起感應電流的磁通量的變化。 NS NS 楞楞 次次 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 （1 1）感應電流所產生的磁通量要阻礙的是）感應電流所產生的磁通量要阻礙的是磁通量的磁通量的 變化變化，而不是磁通量本身。，而不是磁通量本身。 （2 2）阻礙并不意味抵消阻礙并不意味抵消。如果磁通量的變化完全被。如果磁通量的變化完全被 抵消了，則感應

22、電流也就不存在了。抵消了，則感應電流也就不存在了。 （3 3）感應電流的效果（感應電流所激發的磁場、）感應電流的效果（感應電流所激發的磁場、 引起的機械作用）總是反抗引起感應電流的引起的機械作用）總是反抗引起感應電流的 原因（相對運動、磁場變化或線圈變形等）。原因（相對運動、磁場變化或線圈變形等）。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 v S N 1 1 判明穿過閉合回判明穿過閉合回 路內路內原磁場的方向原磁場的方向； 2 2 根據原磁通量的根據原磁通量的 變化變化 ，按照楞次定律，按照楞次定律 的要求確定的要求確定感應電流感應電流 的磁場的方向的磁場

23、的方向 3 3 按右手法則由感應按右手法則由感應 電流磁場的方向來確定電流磁場的方向來確定 感應電流的方向感應電流的方向。 反向反向與與 感感 BB m 同向同向與與 感感 BB m 判斷感應電流的方向：判斷感應電流的方向： v S N 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 楞次定律的應用楞次定律的應用：磁懸浮列車制動。：磁懸浮列車制動。 當列車需要停下來而減速時，鋼軌內側的線圈由當列車需要停下來而減速時，鋼軌內側的線圈由 原先的電動機作用（輸出動力）變成發電機作用（產原先的電動機作用（輸出動力）變成發電機作用（產 生電流），即列車上的磁鐵極性以一定的速

24、度交替的生電流），即列車上的磁鐵極性以一定的速度交替的 通過這些線圈時，在線圈內產生感應電流，由楞次定通過這些線圈時，在線圈內產生感應電流，由楞次定 律，這些感應電流的磁通量反抗通過其中的磁通量的律，這些感應電流的磁通量反抗通過其中的磁通量的 變化，產生完全相反的電磁阻力。變化，產生完全相反的電磁阻力。 N N N SSS SSSN NN N S N S N S N S N S 斥力斥力 吸引力吸引力 鋼軌內側的鋼軌內側的 電磁線圈電磁線圈 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 思考：思考： 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回

25、返回 退出退出 d idt d idt 三法拉第電磁感應定律三法拉第電磁感應定律 法拉第電法拉第電 磁感應定磁感應定 律律 通過回路所包圍面積的磁通量發生變化時，通過回路所包圍面積的磁通量發生變化時， 回路中產生的回路中產生的感應電動勢感應電動勢 與磁通量對時間的變與磁通量對時間的變 化率成正比化率成正比. . i 號反映了感應電動勢的方向，號反映了感應電動勢的方向， 是楞次定律的數學表達。是楞次定律的數學表達。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 N B d d i t 如果不用楞次定律判斷感應電動勢的方向，可如果不用楞次定律判斷感應電動勢的方向，可

26、 采用如下方法：采用如下方法： 第一：規定回路的正方向第一：規定回路的正方向 與回路成與回路成右右螺旋螺旋B 使使 0 S 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 )()d(dttt 0 d d t 0 i i 與回路取向相與回路取向相反反 0 N B n L 繞繞 行行方方向 向 0 d dt 故故 與與L方向相反。方向相反。 i 01.1. i n L 繞繞 行行方方向 向 i 0 d dt 故故 與與L方向相同方向相同。 i 02.2. N SV V N S 0 i 由定律得：由定律得： 0 i 由定律得：由定律得： 3.（同學自證同學自證） t t

27、 N i d d d d 式中式中 磁通鏈數（簡稱磁通鏈數（簡稱磁鏈磁鏈）或全磁通，）或全磁通， 表示通過表示通過N 匝線圈的總磁總量。匝線圈的總磁總量。 N 4.（同學自證同學自證） 0 0 d dt 0 0 d dt 若有若有 N 匝導線匝導線 習題習題9-1 如圖所示，通過回路的磁通如圖所示，通過回路的磁通 量與線圈平面垂直，且指向畫面，設磁通量量與線圈平面垂直，且指向畫面，設磁通量 依如下關系變化依如下關系變化 = 6t2+7t+1 式中的單位為式中的單位為mWb, t 的單位為的單位為s,求求 t =2 秒時，在回路中的感秒時，在回路中的感 生電動勢的量值和方生電動勢的量值和方 向。

28、向。 B R 已知：已知： = 6t2+7t+1(Wb)求：求： (t =2s) 解：解： =-3.110-2(V) = -(12t+7)10-3 d = dt = -(122+7)10-3 方向：方向：逆時針逆時針 用楞次定律判斷用楞次定律判斷: 通過回路的原磁通隨時間而增通過回路的原磁通隨時間而增 加，感生電動勢的方向應使感生電流的磁通阻礙原磁加，感生電動勢的方向應使感生電流的磁通阻礙原磁 通的增加，即取逆時針方向。通的增加，即取逆時針方向。 取回路繞行方向為取回路繞行方向為順時針順時針 B R 有甲乙兩個帶鐵芯的線圈如圖所示，欲使乙線圈有甲乙兩個帶鐵芯的線圈如圖所示，欲使乙線圈 中產生圖

29、示方向的感應電流中產生圖示方向的感應電流 i ，可采用下列哪一種，可采用下列哪一種 方法？方法？ A 接通甲線圈電源。接通甲線圈電源。 B 接通甲線圈電源后，減少變阻器的阻值。接通甲線圈電源后，減少變阻器的阻值。 C 接通甲線圈電源后，甲乙相互靠近。接通甲線圈電源后，甲乙相互靠近。 D 接通甲線圈電源后，抽出甲中鐵芯。接通甲線圈電源后，抽出甲中鐵芯。 甲甲 乙乙 若使甲乙線若使甲乙線 圈的磁場方向圈的磁場方向 一致，甲中一致，甲中磁磁 通量應減少通量應減少。 R I D 如圖所示，閉合電路由帶鐵芯的螺線管，電源如圖所示，閉合電路由帶鐵芯的螺線管，電源 ，滑線變阻器組成，問下列哪一種情況下可使線

30、圈，滑線變阻器組成，問下列哪一種情況下可使線圈 中產生的感應電動勢與原電流中產生的感應電動勢與原電流I的方向相反？的方向相反？ A 滑線變阻器的觸點滑線變阻器的觸點A向左滑動。向左滑動。 B 滑線變阻器的觸點滑線變阻器的觸點A向右滑動。向右滑動。 C 螺線管上接點螺線管上接點B向左移動。（忽略螺線管的電向左移動。（忽略螺線管的電 阻）阻） D 把鐵芯從螺線管中抽出。把鐵芯從螺線管中抽出。 若使感應電動勢方向與若使感應電動勢方向與 I 相反，電動勢激發的磁場相反，電動勢激發的磁場 方向與原磁場方向相反，方向與原磁場方向相反， 線圈中線圈中磁通量應增加磁通量應增加。 R I A R I I不變不變

31、, ,B不變不變, , N I A B 如圖所示，矩形區域為均勻穩恒磁場，半圓形閉如圖所示，矩形區域為均勻穩恒磁場，半圓形閉 合導線回路在紙面內繞軸合導線回路在紙面內繞軸O作逆時針方向勻角速轉動，作逆時針方向勻角速轉動， O點是圓心且恰好落在磁場的邊緣上，半圓形閉合導點是圓心且恰好落在磁場的邊緣上，半圓形閉合導 線完全在磁場外時開始計時圖線完全在磁場外時開始計時圖( A )( D ) 的的- t函數函數 圖象中哪一條屬于半圓形導線回路中產生的感應電動圖象中哪一條屬于半圓形導線回路中產生的感應電動 勢？勢？ d dt BdS dt t O (A) t O (C) t O (B) t O (D)

32、C D O w B 1 d 2 d l I x o x I B 2 0 SB / 0 2 I dBdSldx x 2 1 0 2 d Sd Ildx B dS x 1 20 ln 2d dIl 例例 一長直導線通有交變電流為一長直導線通有交變電流為 , 試求試求 任一瞬時線圈中的感應電動勢任一瞬時線圈中的感應電動勢. 0 sinIItw 解解 取取順時針順時針為線圈的為線圈的 繞行方向，繞行方向， B 1 d 2 d l I x o B 1 20 ln 2d dIl 002 1 002 1 lnsin 2 lncos 2 d dt I ldd t ddt I ld t d w w w 0 si

33、nIItw 感應電動勢隨時間按余弦規律變化，其方向也隨感應電動勢隨時間按余弦規律變化，其方向也隨 余弦值的正負作順、逆時針轉向的變化。余弦值的正負作順、逆時針轉向的變化。 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 在這段時間內通過回路導體任一截面的總電量在這段時間內通過回路導體任一截面的總電量q ， 這個電量稱為這個電量稱為感應電量感應電量。即。即: : 設閉合導體回路中的總電阻為設閉合導體回路中的總電阻為R，由全電路歐姆，由全電路歐姆 定律得回路中的定律得回路中的感應電流感應電流為為: : t RR I i i d d1 22 1 1 12 11 dd t

34、 ii t qI t RR 12 tt 12 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 q 只和只和有關，和電流變化無關，即有關，和電流變化無關，即和磁通和磁通 量變化快慢無關量變化快慢無關。 B q = i I dt t1 t 2 （） = R 1 1 2 lEk i d S SB d S k SB t lE d d d d 電磁感應定律積分形式：電磁感應定律積分形式： 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 以固定邊的位置為坐標原點，向右為以固定邊的位置為坐標原點，向右為X 軸正方向。軸正方向。 設設t 時刻時刻ab

35、邊的坐標為邊的坐標為x，取取逆時針逆時針方向為方向為badob回路回路 的的繞行正方向繞行正方向，則該時刻穿過回路的磁通量為，則該時刻穿過回路的磁通量為: : X o BlxBS 例：例：矩形框導體的一邊矩形框導體的一邊ab可以平行滑動，長為可以平行滑動，長為l 。整。整 個矩形回路放在磁感強度為個矩形回路放在磁感強度為B、方向與其平面垂直的均勻、方向與其平面垂直的均勻 磁場中，如圖所示。若導線磁場中，如圖所示。若導線ab以恒定的速率以恒定的速率 v 向右運動，向右運動， 求閉合回路的感應電動勢。求閉合回路的感應電動勢。 a b v B d 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁

36、下頁 返回返回 退出退出 當導線勻速向右移動時，穿過回路的磁通量當導線勻速向右移動時，穿過回路的磁通量 將發生變化，回路的感應電動勢為將發生變化，回路的感應電動勢為: : Blv t x Bl t i d d d d 正號表示感應電動勢的方向與回路的正方向正號表示感應電動勢的方向與回路的正方向 一致，即一致，即沿回路的逆時針方向沿回路的逆時針方向。 也可不選定回路繞行方向，而是根據也可不選定回路繞行方向，而是根據楞次定楞次定 律判斷感應電動勢的方向律判斷感應電動勢的方向，再由，再由 算出感應電算出感應電 動勢的大小動勢的大小。 d dt 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁

37、 返回返回 退出退出 楞次定律楞次定律 會用法拉第電磁感應定律計算感應電動勢和感應電流會用法拉第電磁感應定律計算感應電動勢和感應電流 判斷感應電流方向判斷感應電流方向 閉合回路中感應電流的方向，總是使得它激閉合回路中感應電流的方向，總是使得它激 發的磁場來阻止引起感應電流的磁通量的變化發的磁場來阻止引起感應電流的磁通量的變化 （增加或減少）。（增加或減少）。 法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律 i d dt F e= - 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 判斷感應電流方向的典型例子判斷感應電流方向的典型例子 上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出上頁上頁 下頁下頁 返回返回 退出退出 d d i t e=感應電動勢的大小：感應電動勢的大小： 感應電動勢方向的確定：感應電動勢方向的確定：楞次定律楞次定律 dd dd i N N tt 稱磁通量匝數或磁鏈稱磁通量匝數或磁鏈 N 感應電流感應電流 t RR I i i d d1 22 1 1 12 11 dd