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1、1, 12-3 感生电动势 涡旋电场,2,动生电动势：,一 问题的提出, ,洛伦兹力 提供非静电场力,3,动生电动势：,一 问题的提出, ,洛伦兹力 - 非静电场力,是 在移动电荷？,谁,何谓感生电动势？,4,二 Maxwell假设 (1861年),当空间的磁场发生变化时，在其周围会产生一种电力线闭合的电场，称为涡旋电场，也称感生电场。,如： 空间有一均匀磁场，且随时间逐渐增大,(1) 闭合导体线圈,(2) 一段导线,(3) 不放任何导体,变化的磁场,涡旋电场,感应电动势 & 感应电场,5,三 涡旋电场和变化磁场之间的关系,1 方向：左手螺旋法则,大拇指指向 变化的方向，四指弯曲方向为 的方向
2、,6, ,三 涡旋电场和变化磁场之间的关系,1 方向：左手螺旋法则,大拇指指向 的方向，四指弯曲方向为 的方向,2 量值：,法拉第电磁感应定律：,电源电动势定义式：,7,四 涡旋电场的性质,涡旋电场,无源场,静电场,起源,感应电场线,静电场线,有旋场,变化磁场,起源,静止电荷,非保守力场,有源场,无旋场,保守力场,- 与静电场相比,对电荷有力的作用,具有质量、能量,8,静电场与感生电场,闭合曲线 有旋场,9,动生电动势,感生电动势,1 起因：导体运动 - 磁通量变化,1 起因：磁场变化 - 磁通量变化,3 方向：标量,2 大小：,3 感应电场方向：,2 大小：,左手螺旋法则,10,将导体放入变
3、化的磁场中时，由于在变化的磁场周围存在着涡旋的感生电场，感生电场作用在导体内的自由电荷上，使电荷运动，形成涡电流。,五 电磁感应的应用,涡电流的应用,电磁炉,利 & 弊,涡流损耗,11,令,发电机的原理,12,例1 半径为R的无限长直螺线管，单位长度上绕以n匝线圈，当通入的电流 均匀增加时( )，求：螺线管内外涡旋电场的分布。,自右向左,顺时针为正,13,求：螺线管内外涡旋电场的分布,解：螺线管内涡旋电场的分布 ( r R ),顺时针为正,由电磁感应定律知,由楞次定律或左手螺旋关系知,逆时针方向,方向：,14,求：螺线管内外涡旋电场的分布,解：螺线管外涡旋电场的分布 ( r R ),顺时针为正
4、,由电磁感应定律知,逆时针方向,方向：,15,顺时针为正,r R,逆时针方向,r R,逆时针方向,螺线管内外的涡旋电场分布：,16,例2 在螺线管内外若有半径为r的圆线圈存在，求线圈中的感应电动势。,17,例3 在螺线管截面上放置金属棒oA，则oA棒上产生的感应电动势。,18,顺时针为正,解法一：,感生电场,逆时针方向,例4 若在例1的螺线管横截面上放置一长为L的导体棒， 求：导体棒两端的感生电动势。,19,例4 若在例1的螺线管横截面上放置一长为L的导体棒， 求：导体棒两端的感生电动势。,解法二：,方向:,穿过OMN磁通量,感生电场为逆时针,因为OM，ON感生电动势为零,感生电场与导体棒垂直。,作三角形回路）OMN,20,例5 求在螺线管中的横载面内，放置有一直金属棒MN，求MN2R上产生的感生电动势？,三角形回路中的感应电动势即导线MN上的感生电动势，因在OM，ON上产生的电势为零。,作三角形回路）OMN,21,22,例6 AB、BC、CA棒组成外切三角形，求AB棒上的感生电动势。,23,例7 AB、BC、CA棒组成内接正三角形，求AB棒上的感生电动势。,24,小结：两类感应电动势,1）切割磁力线-动生电动势,2）磁场变化-感生电动势,3）二者兼而有之,25,作业：练习八,
