求兩個線圈間的互感.ppt

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1、§9-1電磁感應定律§9-2動生電動勢§9-3感生電動勢感生電場§9-4自感應和互感應§9-5磁場的能量§9-6位移電流電磁場理論§9-7電磁場的統(tǒng)一性和電磁場量的相對性第九章電磁感應電磁場理論§9-1電磁感應定律一、電磁感應現(xiàn)象當穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，不管這種變化是由什么原因的，回路中有電流產(chǎn)生。稱為電磁感應現(xiàn)象。電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱為感應電流，相應的電動勢稱為感應電動勢。結論楞次定律：感應電動勢產(chǎn)生的感應電流方向，總是使感應電流的磁場通過回路的磁通量阻礙原磁通量的變化。二、楞次定律三、法拉第電磁感應定律當穿過回路所包圍面積的磁通量發(fā)生變化時，回路中產(chǎn)

2、生的感應電動勢的大小與穿過回路的磁通量對時間的變化率成正比。式中的負號反映了感應電動勢的方向，是楞次定律的數(shù)學表示。判斷?i的方向:先規(guī)定回路正向，從而確定磁通量(及變化率)的正負，再得感應電動勢的正負。若?為正，則與規(guī)定的回路方向相同。若?為負，則相反。磁通鏈數(shù)：感應電流：感應電荷：感應電荷與磁通量的變化成正比，與磁通量變化的快慢無關。在實驗中，可以通過測量感應電荷和電阻來確定磁通量的變化。磁通計原理如果用表示等效的非靜電性場強，則感應電動勢可表為例9-1電子計算機中作為存儲元件的環(huán)形磁心是用橫截面為矩形的鐵氧體材料制成的。磁心原來已被磁化，磁化方向如圖，剩磁為+Br

3、，現(xiàn)在回路1中通以脈沖電流I，使磁心由原來的剩磁狀態(tài)+Br變?yōu)?Br，試估算在這種剩磁狀態(tài)翻轉過程中，回路2中產(chǎn)生的感應電動勢。已知磁心截面積為S，翻轉時間為?。12abc+Br解：設回路2的繞向為bca方向：b?c?a討論：若原來的剩磁為-Br，則回路2中不產(chǎn)生感應電動勢。例9-2導線ab彎成如圖形狀，半徑r=0.10m，B=0.50T，轉速n=3600r/min。電路總電阻為1000?。求：感應電動勢和感應電流以及最大感應電動勢和最大感應電流。解：??????????????????????????????????????????rab解：例9-3一長直導線通以電流

4、，旁邊有一個共面的矩形線圈abcd。求：線圈中的感應電動勢。討論：若線圈同時以速度v向右運動?§9-2動生電動勢根據(jù)磁通量變化的不同原因，把感應電動勢分為兩種情況加以討論。動生電動勢：在恒定磁場中運動著的導體內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢。感生電動勢：導體不動，因磁場的變化產(chǎn)生的感應電動勢。一、在磁場中運動的導線內(nèi)的感應電動勢在一般情況下，運動導線內(nèi)總的動生電動勢：特例：運動導體內(nèi)電子受到洛倫茲力的作用。非靜電場：動生電動勢：????????????????????????????????????????BAv-FmIi++--Fe解釋3.此結果也適用于非勻強磁場中。非閉合回路：d

5、t時間內(nèi)掃過面積的磁通量說明2.動生電動勢只存在于運動的導線上，此時1.式中的方向任意取定，當e>0時，表明的方向順著的方向，當e<0時，表明的方向順著的方向。4.此式與法拉第定律是一致的。5.動生電動勢過程中的能量轉化關系。如圖所示，設電路中感應電流為Ii，則感應電動勢做功的功率為通電導體棒AB在磁場中受到向左的安培力，大小為：外力做正功輸入機械能，安培力做負功吸收它，同時感應電動勢(非靜電場力)在回路中做正功又以電能形式輸出這個份額的能量?！l(fā)電機導體棒勻速向右運動，外力（）的功率為動生電動勢的計算（2）對于一段導體（1）對于導體回路Ib.設想構成一個回路，則金屬

6、棒上總電動勢為例9-4長為L的銅棒，在磁感強度為的均勻磁場中以角速度?在與磁場方向垂直的平面內(nèi)繞棒的一端O勻速轉動，求棒中的動生電動勢。取線元，方向沿O指向A解：方向為A?0，即O點電勢較高。另解：S?L?法拉第圓盤發(fā)電機——銅盤在磁場中轉動。R銅棒并聯(lián)討論例9-5一長直導線中通電流I，有一長為l的金屬棒與導線垂直共面(左端相距為a)。當棒以速度v平行與長直導線勻速運動時，求棒產(chǎn)生的動生電動勢。解：方向：B?A例9-6長直導線中通電流I，長為L的金屬棒與導線共面(左端相距為a)。當棒以角速度?繞O端在紙面內(nèi)勻角速轉動時，求如圖位置?時棒中的動生電動勢。解：OA二、在磁場

7、中轉動的線圈內(nèi)的感應電動勢矩形線圈為N匝,面積S，在勻強磁場中繞固定的軸線OO'轉動，磁感應強度與軸垂直。當t=0時，?=0。任一位置時：交變電動勢交變電流發(fā)電機原理令交變電動勢和交變電流例9-7邊長l=5cm的正方形線圈，在磁感應強度B=0.84T的磁場中繞軸轉動。已知線圈共10匝，線圈的轉速n=10r/s。轉軸與磁場方向垂直。求：（1）線圈由其平面與磁場方向垂直而轉過30°時線圈內(nèi)的動生電動勢；（2）線圈轉動時的最大電動勢及該時刻線圈的位置；（3）由圖示位置開始轉過1s時線圈內(nèi)的的動生電動勢解：取逆時針的繞行方向為正方向，并取線圈平面