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感生电动势感生电场
感生电动势 感生电场
一、感生电场
当导体回路不动，由于磁场变化引起磁通量改变而产生的感应电动势，叫做感生电动势。
变化的磁场在其周围激发了一种电场，这种电场称为感生电场。当闭合导线处于变化的磁场中时，感生电场作用于导体中自由电荷，从而引起导体中的感生电动势和感生电流。
以 表示感生电场的场强，根据电源电动势的定义及电磁感应定律，则有
（1）场的存在并不取决于空间有无导体回路存在，变化的磁场总是在空间激发电场。
（2）在自然界中存在着两种以不同方式激发的电场，所激发电场的性质也截然不同。由静止电荷所激发的静电场是保守力场（无旋场）；由变化磁场所激发的感生电场不是保守力场（有旋场）。
注意：
（3） 线的绕行方向与所围的 的方向构成左螺旋关系。
当 时， 与 同向。
当 时， 与 反向
感生电场与静电场的比较
静电场
感生电场
场 源
环 流
正负电荷
变化的磁场
电 势
势场
非势场
不闭合
闭合
通 量
场　线
例9-5 在半径为 的无限长螺线管内部的磁场 随时间作线性变化（　 ） 时，求管内外的感生电场 。
解：由场的对称性，变化磁场所激发的感生电场的电场线在管内外都是与螺线管同轴的同心圆。任取一电场线作为闭合回路。
（1）当 时
的方向沿圆周切线，指向与圆周内的 成左旋关系。
（2）当 时
螺线管内外感生电场随离轴线距离的变化曲线
例9-6 在半径为R的圆柱形体积内充满磁感应强度为 B（t）的均匀磁场,有一长度为 l 的金属棒放在磁场中,如图所示,设dB/dt为已知，求棒两端的感生电动势.
解法1:选闭合回路 oab,方向为逆时针
方向为a→b
R
o
B
→
I
L
a
b
解法2:直接对感应电场积分,方向为a→b
R
o
B
→
I
L
a
b
电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。
二、电子感应加速器
铁芯
环形真空
管 道
线圈
电子束
电子感应加速器全貌
电子感应加速器的一部分
它的柱形电磁铁在两极间产生一个由中心向外逐渐减弱、对称分布的磁场。在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场，其电场线是一系列绕磁感应线的同心圆。射入其中的电子就受到这感应电场的持续作用而被不断加速。
对磁场设计的要求：
为了使电子在环形真空室中按一定的轨道运动，电磁铁在真空室处的磁场的 值必须满足
将上式两边对 进行微分
这是使电子维持在恒定的圆形轨道上加速时磁场必须满足的条件。
于是有

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