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电场感应加速器
一、 电子感应加速器
利用涡旋电场对电子进行加速
电场感应加速器
电子束
电子枪
靶
大块的金属在磁场中运动，或处在变化的磁场中，金属内部也要产生感应电流，这种电流在金属内部自成闭合回路，称为涡电流或涡流。
铁芯
交
流
电
源
涡流线
趋肤效应——涡电流或涡流这种交变电流集中于导体表面的效应。
涡电流的热效应
利用涡电流进行加热
利
1、冶炼难熔金属及特种合金
2、家用 如：电磁灶
3、电磁阻尼
铁芯
交
流
电
源
涡流线
弊
热效应过强、温度过高，
易破坏绝缘，损耗电能，还可能造成事故
减少涡流：
1、选择高阻值材料
2、多片铁芯组合
方法二
作辅助线，形成闭合回路OACO
符号表示方向沿AOCA
OC、CA段没有动生电动势
问题
把铜棒换成金属圆盘，
中心和边缘之间的电动势是多少？
例 一直导线CD在一无限长直电流磁场中作
切割磁力线运动。求：动生电动势。
a
b
I
l
解：方法一
方向
非均匀磁场
方法二
a
b
I
作辅助线，形成闭合回路CDEF
方向
思考
a
b
I
做法对吗？
二、感生电动势和感生电场
1、感生电动势
由于磁场发生变化而激发的电动势
电磁感应
非静电力
洛仑兹力
感生电动势
动生电动势
非静电力
2、 麦克斯韦假设：
变化的磁场在其周围空间会激发一种涡旋状的电场，
称为涡旋电场或感生电场。记作 或
非静电力
感生电动势
感生电场力
由法拉第电磁感应定律
由电动势的定义
讨论
2） S 是以 L 为边界的任一曲面。
的法线方向应选得与曲线 L的积分方向成右手螺旋关系
是曲面上的任一面元上磁感应强度的变化率
1） 此式反映变化磁场和感生电场的相互关系，
即感生电场是由变化的磁场产生的。
不是积分回路线元上的磁感应强度的变化率
与
构成左旋关系。
3）
感生电场电力线
由静止电荷产生
由变化磁场产生
线是“有头有尾”的，
是一组闭合曲线
起于正电荷而终于负电荷
线是“无头无尾”的
感生电场（涡旋电场）
静电场（库仑场）
具有电能、对电荷有作用力
具有电能、对电荷有作用力
动生电动势
感生电动势
特点
磁场不变，闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量的变化
闭合回路的任何部分都不动，空间磁场发生变化导致回路中磁通量变化
原因
由于S的变化引起回路中 m变化
非静电力来源
感生电场力
洛仑兹力
由于 的变化引起回路中 m变化
3、感生电场的计算
例1 局限于半径 R 的圆柱形空间内分布有均匀磁场，
方向如图。磁场的变化率
求： 圆柱内、外的 分布。
方向：
逆时针方向
讨论
负号表示
与
反号
与 L 积分方向切向同向
与 L 积分方向切向相反
在圆柱体外，由于B=0
上
于是
虽然
上每点为0，
在
但在
上则并非如此。
由图可知，这个圆面积包括柱体内部分的面积，而柱体内
上
故
方向：逆时针方向

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