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(共13张PPT)
电磁感应和电磁场
Electromagnetic Induction
Electromagnetic Field
Oersted
动电生磁
由统一性 和 对称性，
磁是否也有电效应？
变磁生电
Faraday
一、电磁感应定律
1.电磁感应现象
1831年8月29日 Faraday 做了第一个电磁感应实验并取得成功。
多种探索均告失败
例如安培、科拉顿
1822年阿喇果发现电磁阻尼现象
未能识别 无从解释
一、电磁感应定律
1.电磁感应现象
Faraday电磁感应实验
1. 运动的磁铁
2. 运动的电流
4. 变化的电流
5. 变化的磁场
3. 在磁场中运动的导线
一、电磁感应定律
1.电磁感应现象
Faraday电磁感应实验可归结为两类：
当闭合回路（线圈）不动，闭合回路（线圈）中的磁场变化时，闭合回路（线圈）中产生电流；
当磁场不变，闭合回路（线圈）的一部分在磁场中运动时，闭合回路（线圈）中也产生电流。
产生感应电流的关键原因在于：
产生感应电流的电动势称为感应电动 。
感应电流
穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。
2.电磁感应定律
法拉第电磁感应定律
The magnitude of the emf induced in a conducting loop is equal to the rate at which the magnetic flux through that loop changes with time.
一、电磁感应定律
负号表示感应电动势的方向。
导体回路中感应电动势的大小等于通过该回路的磁通量随时间的变化率。
2.电磁感应定律
感应电流的方向使其所激发的磁场反抗引起感应电流的磁场的变化。
说 明：
一、电磁感应定律
(1) 感应电动势的方向
（方法一：Lenz’s Law
楞次定律）
N
S
2.电磁感应定律
N
S
规定导体回路绕行正方向；
①
根据磁场方向确定磁通量 的正负；
②
根据磁场的变化情况确定 的正负；
③
根据 确定 的正负；
④
若 ，则 方向沿绕行负方向；
若 ，则 方向沿绕行正方向；
⑤
(1) 感应电动势的方向
一、电磁感应定律
（方法二：Faraday电磁感应定律）
（通常让回路正方向与磁场方向遵循右手定则）
说 明：
（由于① 的规定，磁通量为正）
(2) 若导体回路由N匝线圈绕制而成，则
2.电磁感应定律
磁链、磁通匝数
(3) 若导体回路的电阻为R，则感应电流为：
则在 内通过回路中的
一、电磁感应定律
说 明：
感应电荷为：
磁化特性曲线的测量
实验所测定的 B 与 H 之间的关系曲线
铁环截面半径
电阻
副线圈匝数
冲击
电流计
探测
线圈
铁环
开关
e
K
I
R
G
A
一、电磁感应定律
振动样品磁强计
HT20 数字特斯拉计磁强计
研究材料磁性能必
不可少的基本研究工具
2.电磁感应定律
一、电磁感应定律
高温超导三分量磁强计
某铜矿用高温超导磁强计做 传感器获得的TEM电阻率断面图
实现了在瞬变电磁法中直接测量磁场的目的，大大提高瞬变电磁法的勘探深度，为寻找深部金属矿、油气资源等提供了新的高技术手段。
2.电磁感应定律
2.电磁感应定律
要使磁通量发生变化引起感应电动势，可通过：
a. 稳恒磁场中，导体回路所围面积变化
导体切割磁场线运动
导体回路转动
b. 导体或导体回路不动，磁场的磁感强度变化。
动生电动势
感生电动势
(4) 感应电动势的分类
一、电磁感应定律
说 明：

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