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1、10-1 法拉第电磁感应定律,( Faradays law of electromagnetic induction),一、电磁感应现象（1831年）,透过现象看本质,2、为何有感应电流？,二、楞次定律(1834年),如何判断感应电流的方向？,改变,感应电流,“反抗”的含义：,“增则反，减则同”,1、电磁感应现象,本质上是有感应电动势存在。,楞次定律说明:感应电流的效果反抗引起感应电流的原因（相对运动、磁场变化、线圈变形等）。（简述为“效果反抗原因”）,外力（克服斥力 或引力）作功,磁铁 移动,产生感 应电流,焦耳热,楞次定律是一种负反馈，其实质是能量守恒。,世上有两种反馈：,正反馈：破坏平衡
2、,雪上加霜,锦上添花,负反馈：抗拒变化，维护平衡,“富益富，贫益贫”,“哪里有压迫，哪里就有反抗”,“价格围绕价值上下波动”,三、法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比,在SI制中写为:,约定:,先任选回路绕行方向,回路的正法线方向与绕行方向成右螺关系,则回路的绕行方向为电动势的正方向。,“-”是楞次定律的数学表示。,（此公式1845年由诺埃曼给出）,1、定律内容：,电动势比电流更本质,先选绕行方向,如图,俯视为逆时针方向,正法线方向竖直向上,磁铁向上运动,例1.判断图中磁铁向上运动时的方向。,用法拉第电磁感应定律确定的结果与楞次定律完全符合。,方向为顺时针。,结论：,若磁
3、铁向下运动呢？,2、回路包含多匝线圈时:,N 匝线圈串联：,全磁通,令,有,3、感应电流(induction current),R回路电阻,磁链(magnetic flux linkage),在 t1t2内通过导线任一截面的感应电量为,测q 可得 ，,此即磁通计的原理。,四、感应电动势的分类：,回路动动生电动势动,磁场变感生电动势感,I方向与的方向一致。,以匀强磁场中平面回路为例：,有3种简单情况：,感生电动势,动生电动势,动生电动势,(磁场变),(导线运动或回路变形),(回路转动),此划分只有相对意义，动生、感生可同时存在。,没电流！,有电流！,10-2 动生电动势(motional emf
4、)(一),运动导线的动生电动势,导线（回路）运动，切割磁感线。,动从哪里来？,1、动生电动势的产生,方向用楞次定律或右手定则判断，如图。,右手定则：,手掌迎磁场，拇指沿运动方向，四指所指即方向。,平衡时，,导线ab内部，b a,但I由 a b.,导线ab相当于一个电源，a端为负极，b端为正极。,结论：洛仑兹力(为非静电力)是产生动的原因。,2、动生电动势的一般表达式,电源电动势：,(内),非静电场强：,对动生电动势：,对一段运动导线：,对一小段（线段元）：,的方向为结果取正值的积分方向。,方向：a b.,与积分方向相反。,例2.求均匀金属棒在均匀磁场中旋转(转轴 )产生的.,取微元dl，速率v
5、= l.它产生的动生电动势为,整个金属棒产生的动生电动势为,方向:O A.,右手定则判断也可。,(转轴均匀 ),思考1：,若金属棒与轴不，情形如何？,方向:O A.,若棒与轴不，可将其等效为在轴方向的投影的转动。,思考2：,例2其它条件不变，若金属棒绕其上一点转动，情形如何？轴位于棒中点时呢？,书p325第4行本节正文结束，自学，了解；例10.1，自学。,思考3：试用法拉第电磁感应定律解例2.,作业：,10.1(p343)、10.3(p344),练习：习题集“磁学”,注：四、3、4可作为结论：,均匀磁场中，起点与终点相同的任意导线平动，产生的一样。,10.1 解：,选坐标系，取微元，如图所示，,其产生的动生电动势为,整个导线产生的动生电动势为,方向： b a.,a点电势高。,
