1§7.1電磁感應的基本定律一、電磁感應現象1820年,奧斯特發現:

電流磁效應電流產生磁場對稱性→磁的電效應？?1831年,法拉第經過了十年不懈的探索，發現電磁感應現象產生21.產生感應電流五種情況：變化著的電流；線圈中變化著的磁場；運動中的恒定電流；運動著的磁鐵；在磁場中運動著的導體.感應電流與原電流本身無關，而是與原電流的變化有關。

——這種現象稱為電磁感應原因：線圈中磁通量發生改變→導致產生感應電動勢！3

導體回路中感應電動勢的大小，與穿過導體回路的磁通量的變化率成正比.

其數學表達式為2.法拉第電磁感應定律m①SI制中K=1②式中的負號反映了楞次定律③若N匝線圈串聯：，則4式中——磁通鏈感應電流如果閉合回路為純電阻R回路時，則

感應電流的方向與感應電動勢的方向總是一致的。t1

～t2

時間內通過導線上任一截面的電量5

測Q可以得到m這就是磁通計的原理。設回路有N

匝線圈

當線圈中磁場由0→B時,不考慮Q的正負,則6二.楞次定律1833年，楞次總結出：閉合回路中感應電流的方向，總是使得它所激發的磁場來阻止或補償引起感應電流的磁通量的變化.磁通量變化產生感應電流阻礙導線運動產生感應電流阻礙楞次定律是能量守恒定律在電磁感應現象上的具體體現。7例:一無限長直導線載有交變電流i＝i0sint，旁邊有一個和它共面的矩形線圈abcd，如圖所示.求線圈中的感應電動勢.xdxdabchl2l1i討論：當0<t</2時，cost>0，i<0，逆時針方向；當0<t<時，cost<0，i>0，順時針方向.i的方向還可由楞次定律直接判斷.解:8§7.2動生電動勢與感生電動勢感應電動勢的非靜電力是什么力呢？感應電動勢回路變動引起的→動生電動勢ε磁場變化引起的→感生電動勢ε一、動生電動勢動生電動勢的非靜電力——洛侖茲力uFm

取導線長dl,

導體中載流子速度為u9電動勢方向:首先確定積分方向(正方向)

若＞０,則方向與dl方向一致

若＜０,則方向與dl方向相反整個線圈L中所產生的動生電動勢為10例：長度為L的銅棒在磁感應強度為B的均勻磁場中，以角速度繞O軸沿逆時針方向轉動.求：(1)棒中感應電動勢的大小和方向；(2)如果將銅棒換成半徑為L的金屬圓盤，求盤心與邊緣間的電勢差。0A解：方法一取微元u電動勢的方向:A→011方法二作輔助線，形成閉合回路OACO0AuCθ符號表示方向沿AOCAOC、CA段沒有動生電動勢12(2)將銅棒換成金屬圓盤，可看作是由無數根并聯的金屬棒OA組合而成，故盤心O與邊緣A之間的動生電動勢仍為13二、感生電動勢由于磁場發生變化而激發的電動勢電磁感應動生電動勢感生電動勢非靜電力洛侖茲力非靜電力?實驗表明，非靜電力只能是磁場變化引起。

而這種非靜電力能對靜止電荷有作用力，因此，應是一種與電場力類似的力。14實驗表明，非靜電力只能是磁場變化引起。

而這種非靜電力能對靜止電荷有作用力，因此，應是一種與電場力類似的力。麥克斯韋假設：

變化的磁場在其周圍空間會激發一種渦旋狀的非靜電場強，稱為渦旋電場或感生電場，記為非靜電力感生電動勢感生電場力

感生電場的電場線是閉合的，是一種非靜電場。由電動勢的定義15由法拉第電磁感應定律由電動勢定義和電磁感應定律，得討論

的法線方向應與曲線

L的積分方向成右手螺旋關系(1)

此式反映變化的磁場產生感生電場。(2)S

是以L

為邊界的任一曲面。LS16是曲面上的任一面元上磁感應強度的變化率不是積分回路線元上的磁感應強度的變化率與構成左旋關系。(3)注意：E渦是與，而不是B組成左螺旋。(4)

感生電場是非保守場(渦旋電場)17例：半徑為R的圓柱形空間內分布有均勻磁場，方向垂直于紙面向里，磁場的變化率，求圓柱內、外E渦的分布