电磁感应现象PPT课件
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电磁感应定律PPT课件
21 B1 I1
12
互感电动势
N 221 M21I1
N112 M12 I2
21
M 21
dI1 dt
12
M 12
dI 2 dt
N1 N2
互感系数 M12 M 21 M
21 M
dI1 dt
12
M
dI 2 dt
.
21
例 11-11 在磁导率为 的均匀无限大的磁介质中，一
无限长直导线与一宽、长分别为b 和 l 的矩形线圈共
.
26
3 麦克斯韦方程组的积分形式
（Maxwell equations）
麦
电场
LE
dl
S
B t
dS
变化磁场可以 激发涡旋电场
克 斯
S D dS qi i
电场是有源场
韦 方 程
H dl
L
(
s
jc
D ) t
ds
传导电流和 变化电场可 以激发磁场
组 磁场
B dS 0 S
I2
互感线圈周围没有铁磁质时其互感系数是常数，仅
取决于线圈的结构、相对位置和磁介质。
2
M
dI1 dt
1
M
dI2 dt
M、L的单位：H
.
30
五、磁场的能量
自感磁能:
Wm
1 LI 2
2
磁场能量密度:
wm
B2
2
1 H 2
2
1 BH 2
磁场的能量:
Wm V wmdV
.
31
六、麦克斯韦的电磁场理论
（D）电子受到洛伦兹力而减速。
a
[A ]
F洛
a
12
互感电动势
N 221 M21I1
N112 M12 I2
21
M 21
dI1 dt
12
M 12
dI 2 dt
N1 N2
互感系数 M12 M 21 M
21 M
dI1 dt
12
M
dI 2 dt
.
21
例 11-11 在磁导率为 的均匀无限大的磁介质中，一
无限长直导线与一宽、长分别为b 和 l 的矩形线圈共
.
26
3 麦克斯韦方程组的积分形式
（Maxwell equations）
麦
电场
LE
dl
S
B t
dS
变化磁场可以 激发涡旋电场
克 斯
S D dS qi i
电场是有源场
韦 方 程
H dl
L
(
s
jc
D ) t
ds
传导电流和 变化电场可 以激发磁场
组 磁场
B dS 0 S
I2
互感线圈周围没有铁磁质时其互感系数是常数，仅
取决于线圈的结构、相对位置和磁介质。
2
M
dI1 dt
1
M
dI2 dt
M、L的单位：H
.
30
五、磁场的能量
自感磁能:
Wm
1 LI 2
2
磁场能量密度:
wm
B2
2
1 H 2
2
1 BH 2
磁场的能量:
Wm V wmdV
.
31
六、麦克斯韦的电磁场理论
（D）电子受到洛伦兹力而减速。
a
[A ]
F洛
a
电磁感应原理.ppt
作用下，线圈中的电流也是交变的，称为交变电流或
交流。
i I
0
o
I0
t
交变电动势和交变电流
Nd
c lb
S
a
N cd
ω
BS
v a.b θ
例4 在匀强磁场 B 中，长 R 的铜棒绕其一端 O 在垂直于 B 的
平面内转动，角速度为
求 棒上的电动势
解 方法一 (A动生电 动势):
i
(v B) dl
❖感生电动势的计算
法拉第电磁感应定律
i
L
Eg
dl
dm
dt
因为回路固定不动，磁通量的变化仅来自磁场的变化
dt
S
dB
dt
在变化的磁场中，有旋电场强度对任意闭合路径 L的线积分
等于这一闭合路径所包围面积上磁通量的变化率的负值。
讨 论
共同点
不同点
（1）至此，我们知道，从起源上来区分有两种形式的电场：
电源电动势
电源迫使正电荷dq从负极经电源内部移动到正 极所做的功为dA，电源的电动势为
dA
dq
电源的电动势等于把单位正电荷从负极经内电 路移动到正极时所做的功，单位为伏特。
电源的电动势的方向规定：自负极经内电路指 向正极。
从电源内部：负极→正极
恒定电场也服从场强环流定律
Ek
Fk q
非静电力仅存在于电源内部，可以用非静电场强
① 由电荷激发的静电场 ② 由变化的磁场激发的感生电场
E静
F qE静
激发 的源 不同
q
E静
E感
F
dB dt
qE感
E感
场 的
s
E静
大学物理电磁感应(PPT课件)
路中都会建立起感应电动势，且此感应电动势正比于 磁通量对时间变化率的负值。
i
k
dΦ dt
在国际单位制中：k = 1
法拉第电磁感应定律
式中负号表示感应电动势方向与磁通量变化的关系。
注： 若回路是 N 匝密绕线圈
-N d - d(N) - d
dt
dt
dt
NΦ
磁通链数
二、电磁感应规律 2. 楞次定律 闭合回路中感应电流的磁场总是要反抗引起
L A O B
εi
d
dt
1 BL2 dθ 1 BL2ω
2
dt 2
<
0
动生电动势方向：A O O端电势高
例17.5 在空间均匀的磁场B Bz中，长为L的导
线ab绕z轴以 匀速旋转，导线ab与z轴夹角为
求：导线ab中的电动势。
解：建坐标，在坐标l 处取dl
B
该段导线运动速度垂直纸面向内
dΦ
1 R (Φ1
Φ2 )
q只与磁通量的改变量有关，与磁通量改变快慢无关。
例17.1 设有长方形回路放置在稳恒磁场中，ab边可以 左右滑动，如图磁场方向与回路平面垂直，设导体以
速度 v 向右运动，求回路上感应电动势的大小及方向。
解：取顺时针为回路绕向， ×c × × × b × ×
ε 设ab = l，da = x，则通过回路 × ×L × × ×v ×
b
结 1、动生电动势只存在于运动的导体上，不运动的 论 导体没有动生电动势。
2、电动势的产生并不要求导体必须构成回路， 构成回路仅是形成电流的必要条件。
3、要产生动生电动势，导体必须切割磁感线。
导线AB在单位时间内 扫过的面积为：
ABBA vl
i
k
dΦ dt
在国际单位制中：k = 1
法拉第电磁感应定律
式中负号表示感应电动势方向与磁通量变化的关系。
注： 若回路是 N 匝密绕线圈
-N d - d(N) - d
dt
dt
dt
NΦ
磁通链数
二、电磁感应规律 2. 楞次定律 闭合回路中感应电流的磁场总是要反抗引起
L A O B
εi
d
dt
1 BL2 dθ 1 BL2ω
2
dt 2
<
0
动生电动势方向：A O O端电势高
例17.5 在空间均匀的磁场B Bz中，长为L的导
线ab绕z轴以 匀速旋转，导线ab与z轴夹角为
求：导线ab中的电动势。
解：建坐标，在坐标l 处取dl
B
该段导线运动速度垂直纸面向内
dΦ
1 R (Φ1
Φ2 )
q只与磁通量的改变量有关，与磁通量改变快慢无关。
例17.1 设有长方形回路放置在稳恒磁场中，ab边可以 左右滑动，如图磁场方向与回路平面垂直，设导体以
速度 v 向右运动，求回路上感应电动势的大小及方向。
解：取顺时针为回路绕向， ×c × × × b × ×
ε 设ab = l，da = x，则通过回路 × ×L × × ×v ×
b
结 1、动生电动势只存在于运动的导体上，不运动的 论 导体没有动生电动势。
2、电动势的产生并不要求导体必须构成回路， 构成回路仅是形成电流的必要条件。
3、要产生动生电动势，导体必须切割磁感线。
导线AB在单位时间内 扫过的面积为：
ABBA vl
电磁感应现象(带动画演示)课件
变压器
变压器利用楞次定律实现电压的变 换，通过改变磁场强度和线圈匝数 比来改变输出电压。
电磁炉
电磁炉利用楞次定律产生涡流加热 食物，通过高频变化的磁场在金属 锅底产生大量涡流，使锅体发热。
04
电磁感应现象中的能量转换
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
能量转换的过程
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
电磁感应现象(带动画演示)
课件
• 电磁感应现象简介 • 法拉第电磁感应定律 • 楞次定律 • 电磁感应现象中的能量转换 • 电磁感应现象中的磁场和电场 • 电磁感应现象中的物理量
目录
DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
总结词
描述电磁感应现象中能量转换的 具体过程，包括磁场能转换为电 能等。
详细描述
当导线或导电物体在磁场中做切 割磁感线运动时，导体内会产生 感应电动势，使得电能与磁场能 之间发生相互转换。
能量转换的效率
总结词
分析电磁感应现象中能量转换的效率问题，包括影响效率的因素等。
详细描述
能量转换的效率受到多种因素的影响，如磁场强度、导线长度、切割速度等。在理想情况下，能量转换的效率可 以达到100%，但在实际应用中，由于各种损耗的存在，效率会有所降低。
用价值。
02
法拉第电磁感应定律
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
法拉第电磁感应定律的内容
总结词
法拉第电磁感应定律是描述当磁场发 生变化时会在导体中产生电动势的规 律。
详细描述
法拉第电磁感应定律指出，当磁场穿 过一个导体闭合回路时，会在导体中 产生电动势。这个电动势的大小与磁 场穿过导体的面积的变化率成正比。
《电磁感应现象及应用》PPT优质课件
电磁感应现象及应用
01 电磁感应的探索历程 02 探究感应电流的产生条件
1、磁感应强度的定义及理解． 公式：
2．磁感应强度的大小及方向的判定． 3．对磁通量的理解与计算. 公式：Φ＝BS
电磁感应的探索历程
1．“电生磁”的发现
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁 效应． 2．“磁生电”的发现
到 B2，则线圈内的磁通量的变化量 ΔΦ 为( )
A．n(B2－B1)S
B．n(B2＋B1)S
C．(B2－B1)S
D．(B2＋B1)S
D [末状态的磁通量 Φ2＝B2S，初状态的磁通量 Φ1＝－B1S，则 线圈内的磁通量的变化量 ΔΦ＝(B2＋B1)S，故 D 正确，A、B、C 错 误。]
感应电流的产生
【例 2】 线圈在长直导线电流的磁场中做如图所示的运动： A.向右平动，B.向下平动，C.绕轴转动(ad 边向里)，D.从纸面向纸外 做平动，E.向上平动(E 线圈有个缺口)，判断线圈中有没有感应电流？
A
B
C
D
E
思路点拨：根据导线周围的磁感线分布以及产生感应电流的条 件即可判断各图中感应电流的有无。
【例 1】 如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈 abcd 在细长 磁铁 N 极附近下落，保持 bc 边在纸外，ad 边在纸内，由图中的位置 Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过 程中，线圈中的磁通量( )
A．是增加的 C．先增加，后减少
B．是减少的 D．先减少，后增加
思路点拨：解此题的关键是正确把握条形磁铁的磁场分布情况， 并结合磁通量的概念分析。
D [要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道 条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况，条形磁铁在 N 极附近的分 布情况如图所示，由图可知线圈中磁通量是先减少，后增加。D 选 项正确。]
01 电磁感应的探索历程 02 探究感应电流的产生条件
1、磁感应强度的定义及理解． 公式：
2．磁感应强度的大小及方向的判定． 3．对磁通量的理解与计算. 公式：Φ＝BS
电磁感应的探索历程
1．“电生磁”的发现
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁 效应． 2．“磁生电”的发现
到 B2，则线圈内的磁通量的变化量 ΔΦ 为( )
A．n(B2－B1)S
B．n(B2＋B1)S
C．(B2－B1)S
D．(B2＋B1)S
D [末状态的磁通量 Φ2＝B2S，初状态的磁通量 Φ1＝－B1S，则 线圈内的磁通量的变化量 ΔΦ＝(B2＋B1)S，故 D 正确，A、B、C 错 误。]
感应电流的产生
【例 2】 线圈在长直导线电流的磁场中做如图所示的运动： A.向右平动，B.向下平动，C.绕轴转动(ad 边向里)，D.从纸面向纸外 做平动，E.向上平动(E 线圈有个缺口)，判断线圈中有没有感应电流？
A
B
C
D
E
思路点拨：根据导线周围的磁感线分布以及产生感应电流的条 件即可判断各图中感应电流的有无。
【例 1】 如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈 abcd 在细长 磁铁 N 极附近下落，保持 bc 边在纸外，ad 边在纸内，由图中的位置 Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ，在这个过 程中，线圈中的磁通量( )
A．是增加的 C．先增加，后减少
B．是减少的 D．先减少，后增加
思路点拨：解此题的关键是正确把握条形磁铁的磁场分布情况， 并结合磁通量的概念分析。
D [要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况，就必须知道 条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况，条形磁铁在 N 极附近的分 布情况如图所示，由图可知线圈中磁通量是先减少，后增加。D 选 项正确。]
电磁感应现象(带动画演示)_图文
定子(不转动部分)和转子(转动 的部分)两大部分构成
三 能量转化:
将其他形式的机械能转化为电能
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。 大型发电机安装转子
交流电：周期性改变大小和方向的电流 直流电：方向不变的电流 交流电的周期：交流电完成一次周
期性变化需要的时间
交流电的频率：在一秒内交流电完
成周期性变化的次数
四指指向 电流方向
拇指 导体运 指向 动方向
磁场方向 穿过手心
如图是闭合电路中的一部分导体的 横截面，在磁场中运动，推断感应 电流的方向
N
N
vv
S
S
SNຫໍສະໝຸດ vNSS
v
N
结论
1.电磁感应：__闭__合___电路的一 部分导体在磁场里做_切___割__磁___感线
运动时，导体中就会产生电流 ，这种现象叫电_磁___感___应____。产 生的电流就叫做感_应___电__流______。
_______电__磁___感__应运动时，导体中就会产生感电应流电，这流种
现象叫___________。产生的电流就叫做____________
。 运动方向
磁场的方向
3.电流中感应电流的方向与定导子体切割转磁子感线的 _电__磁__感___应__现__象_和________________有关。机械
1.磁场和导线相对静止；2.磁场和导线相对运动
探究：感应电流的方向与哪些因素有关？
装置
结论： 感应电流的方向与导体运动方向及磁场方
向有关。
怎样从磁场中获得电流呢？
G
G1
操作方法
现象
闭合电路的一部分导体放 （电流表 说明
在磁场中
）
三 能量转化:
将其他形式的机械能转化为电能
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。 大型发电机安装转子
交流电：周期性改变大小和方向的电流 直流电：方向不变的电流 交流电的周期：交流电完成一次周
期性变化需要的时间
交流电的频率：在一秒内交流电完
成周期性变化的次数
四指指向 电流方向
拇指 导体运 指向 动方向
磁场方向 穿过手心
如图是闭合电路中的一部分导体的 横截面，在磁场中运动，推断感应 电流的方向
N
N
vv
S
S
SNຫໍສະໝຸດ vNSS
v
N
结论
1.电磁感应：__闭__合___电路的一 部分导体在磁场里做_切___割__磁___感线
运动时，导体中就会产生电流 ，这种现象叫电_磁___感___应____。产 生的电流就叫做感_应___电__流______。
_______电__磁___感__应运动时，导体中就会产生感电应流电，这流种
现象叫___________。产生的电流就叫做____________
。 运动方向
磁场的方向
3.电流中感应电流的方向与定导子体切割转磁子感线的 _电__磁__感___应__现__象_和________________有关。机械
1.磁场和导线相对静止；2.磁场和导线相对运动
探究：感应电流的方向与哪些因素有关？
装置
结论： 感应电流的方向与导体运动方向及磁场方
向有关。
怎样从磁场中获得电流呢？
G
G1
操作方法
现象
闭合电路的一部分导体放 （电流表 说明
在磁场中
）
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的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流
也可在近旁静止的线圈中感应出电流
B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，
那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流
C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电
流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出
电动势
D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,
运动的导线上的稳恒电流周围产生运动的磁场， 即周围磁场变化，在旁边的线圈中产生感应电流, D符合。
SUCCESS
THANK YOU
2019/8/22
表述2：闭合电路的一部分导体做切割磁力线运动时, 有感应电流产生.
059.江苏南通市2008届第三次调研测试 7
7．如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向
上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应
电流的是 （B D
）
A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动
C．圆盘在磁场中向右匀速平移
2．线圈不动，线圈所围面积也不变，但穿过线圈面积 的磁感应强度是时间的函数；
3．线圈所围面积发生变化，线圈中的一部分导体做切
割磁感线运动，其实质也是B不变而S增大或减小；
4．线圈所围面积不变，磁感应强度也不变，但二者之 间夹角发生变化，如匀强磁场中转动的矩形线圈．
二、产生感应电流的条件
表述1：穿过闭合回路的磁通量发生变化，有感应 电流旁的线圈中感应
【解析】 对A选项，静止的导线上的稳恒电流附近产生稳 定的磁场，通过旁边静止的线圈不会产生感应电 流，A被否定；
稳恒电流周围的稳定磁场是非匀强磁场，运动的 线圈可能会产生感应电流，B符合事实； 静止的磁铁周围存在稳定的磁场，旁边运动的导 体棒会产生感应电动势，C符合；
横杆都不发生转动 D．无论磁铁插向左环还是右环，
横杆都发生转动
SUCCESS
THANK YOU
2019/8/22
055.08年佛山市教学质量检测（二）9
9. 下列说法正确的是 C(D
)
A. 电场线和磁感线都是现实中存在的。
B . 磁场的基本性质是对放在其中的电荷有力的作用.
C. 金属圆盘在如图甲的磁极间旋转时，会受到磁场 力的阻碍作用
D. 图乙中两极板间距减小、电容增大时，静电计的
张角将减小 N
AB
S 图甲
图乙
003.南京师大物理之友电学综合(一)4
电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体
发热从而加热食物的。下列相关的说法中正确的是：
(
CD
)
A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的
B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好
C. 锅体中的涡流是由变化的磁场产生的
D．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效 果
gk011.2008年高考物理海南卷1
1、法拉第通过精心设计的一系列试验，发现了电磁
感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与
“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想
中，所作的推论后来被实验否定的是 A
(
)
A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁
电磁感应现象
一、磁通量：
磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫穿过这 个面积的磁通量，Φ＝B·S， 若面积S与B不垂直，应以B乘以S在垂直磁场方向上的 投影面积S′ ，即Φ＝B·S′＝B·Scosθ，
磁通量的物理意义就是穿过某一面积的磁感线条数． 磁通量改变的方式：
1．线圈跟磁体之间发生相对运动，这种改变方式是S 不变而相当于B发生变化；
B
D．匀强磁场均匀增加
gk013.2008年高考上海理综卷6 6、老师做了一个物理小实验让学生观察：一轻质横 杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动， 老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插 向另一个小环，同学们看到的现象是 （ B ）
A．磁铁插向左环，横杆发生转动 B．磁铁插向右环，横杆发生转动 C．无论磁铁插向左环还是右环，