2021-2022学年高二物理竞赛课件:感生电动势和感生电场(14张PPT)

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2021-2022学年高二物理竞赛课件:感生电动势和感生电场(14张PPT)

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感生电动势和感生电场
2
感生电动势和感生电场
麦克斯韦的观点:当空间的磁场发生变化时,会产生一种电场——感生电场(产生感生电动势的非静电力场)
回路静止,仅由磁场的变化引起穿过回路的磁通变化所产生的电动势 — 感生(induced)电动势
3
例如图,一长为L的细铜棒在均匀磁场中以角
速度 旋转,求铜棒中的动生电动势。









o
已知:
求:
解:
分割L
取一
,其速度为
εi的方向由端点指向o。
4
a
b
I
c
A
B
C
已知:I,a,b,c,
求:
解(1):选L的积分方向为ABCA









例题一长直导线载有电流I,与其共面有三角形线圈ABC以速率 垂直离开长导线,求: 处于图中位置时线圈中的感应电动势。
5
a
b
I
c
A
B
C









6
a
b
I
c
A
B
C









x
X
o
7
此题也可直接用电磁感应定理求之。
a
b









c
A
B
C
I
练习七
8
即使没有导体存在,变化的磁场也会在空间激发涡旋状的感生电场(非静电场)
L 的方向: 的正方向
“变化的磁场会激发电场”
9
感生电场的性质方程:
{
感应电场的方向与
成左手螺旋关系
L+
10
感生电场的特点:
1)共同点——涡旋电场和静电场都对电荷有力的作用:
2)不同点:i)激发源不同;
ii)电力线不同;
iii)静电场是保守力场;
感生电场是非保守力场。
计算感生电场和感生电动势
11
涡旋电流及其应用
涡流(Eddy current):
大块导体处于变化磁场中,或相对于磁场运动,导体内产生闭合的涡旋状的感应电流。
电磁灶和变压器铁芯
12
例一无限长载流螺线管中电流随时间作线性变化(dI/dt=c>0),其内部磁感应强度也作线性变化且dB/dt=k>0为已知。求1)管内外感生电场的分布。
R




























R
分析: 螺线管内部是均匀磁场,可知感生电场的电力线是一系列同心圆,感生电场方向沿切线方向且与磁场变化方向成左手螺旋关系,为逆时针。
13











A)
作闭合环路L
分析: 螺线管内部是均匀磁场,可知感生电场的电力线是一系列同心圆,感生电场方向沿切线方向且与磁场变化方向成左手螺旋关系,为逆时针。
14











B)
L
作环路L,则有:
{
综合:
R
r

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