电磁感应ppt
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第三章磁场及电磁感应-PPT
一、铁磁物质得磁化 二、铁磁材料分类
第四节 铁磁性物质
生活中使用螺丝刀拧螺钉时,螺丝刀上得螺钉很容 易掉下来。这时只需把螺丝刀放在磁铁(如音箱扬声器) 上摩擦几下就可以把螺丝吸起来。但就是当拿磁铁去 吸铜钥匙时,无论如何铜钥匙根本就吸不起来,您知道产 生这些现象得原因吗？
一、铁磁物质得磁化 1、物质分类 根据磁导率得大小不同,可将物质分成三类:略大于1 得物质称为顺磁物质,如空气、铝、锡等;略小于l得物 质称为反磁物质,如氢、铜、石墨等;顺磁物质与反磁物 质统称为非铁磁物质。远大于1得物质称为铁磁性物质, 如铁、钴、镍、硅钢、铁氧体等。
第一节 磁场
在磁场中可以利用磁感
线(也称为磁力线)来形象地表 示各点得磁场方向。所谓磁 感线,就就是在磁场中画出得 一些曲线,曲线得疏密程度表 示磁场得强弱;曲线上每一点 得切线方向,都跟该点得磁场 方向相同,如右图所示。
磁感线及磁场方向
若磁体周围磁场得强弱相等、方 向相同,我们把它定义匀强磁场,如右 图所示。
罗盘
第一节 磁场
一、磁场 1、磁体 某些物体具有吸引铁、钴、镍 等物质得性质叫磁性。具有磁性得 物体叫磁体。磁体分为天然磁体与 人造磁体。常见得条形磁铁、马蹄 形磁铁与针形磁铁等都就是人造磁 体,如右图所示。
2、磁极 磁体两端磁性最强,磁性最强得地方叫 磁极。任何磁体都有一对磁极,一个叫南极 ,用S表示;另一个叫北极,用N表示,如右图 所示。N极与S极总就是成对出现并且强度 相等,不存在独立得N极与S极。
常见人造磁铁 磁针得指向
第一节 磁场 当用一个条形磁铁靠近一个悬挂得小磁针(或条形磁铁)时,如
图所示。我们发现:当条形磁铁得N极靠近小磁针得N极时,小磁针N 极一端马上被排斥;当条形磁铁得N极靠近小磁针得S极时,小磁针S 极一端立刻被条形磁铁吸引。
第四节 铁磁性物质
生活中使用螺丝刀拧螺钉时,螺丝刀上得螺钉很容 易掉下来。这时只需把螺丝刀放在磁铁(如音箱扬声器) 上摩擦几下就可以把螺丝吸起来。但就是当拿磁铁去 吸铜钥匙时,无论如何铜钥匙根本就吸不起来,您知道产 生这些现象得原因吗？
一、铁磁物质得磁化 1、物质分类 根据磁导率得大小不同,可将物质分成三类:略大于1 得物质称为顺磁物质,如空气、铝、锡等;略小于l得物 质称为反磁物质,如氢、铜、石墨等;顺磁物质与反磁物 质统称为非铁磁物质。远大于1得物质称为铁磁性物质, 如铁、钴、镍、硅钢、铁氧体等。
第一节 磁场
在磁场中可以利用磁感
线(也称为磁力线)来形象地表 示各点得磁场方向。所谓磁 感线,就就是在磁场中画出得 一些曲线,曲线得疏密程度表 示磁场得强弱;曲线上每一点 得切线方向,都跟该点得磁场 方向相同,如右图所示。
磁感线及磁场方向
若磁体周围磁场得强弱相等、方 向相同,我们把它定义匀强磁场,如右 图所示。
罗盘
第一节 磁场
一、磁场 1、磁体 某些物体具有吸引铁、钴、镍 等物质得性质叫磁性。具有磁性得 物体叫磁体。磁体分为天然磁体与 人造磁体。常见得条形磁铁、马蹄 形磁铁与针形磁铁等都就是人造磁 体,如右图所示。
2、磁极 磁体两端磁性最强,磁性最强得地方叫 磁极。任何磁体都有一对磁极,一个叫南极 ,用S表示;另一个叫北极,用N表示,如右图 所示。N极与S极总就是成对出现并且强度 相等,不存在独立得N极与S极。
常见人造磁铁 磁针得指向
第一节 磁场 当用一个条形磁铁靠近一个悬挂得小磁针(或条形磁铁)时,如
图所示。我们发现:当条形磁铁得N极靠近小磁针得N极时,小磁针N 极一端马上被排斥;当条形磁铁得N极靠近小磁针得S极时,小磁针S 极一端立刻被条形磁铁吸引。
大学物理电磁感应-PPT课件精选全文完整版
的磁场在其周围空间激发一种电场提供的。这
种电场叫感生电场（涡旋电场）
感生电场 E i
感生电场力 qEi
感生电场为非静 电性场强，故：
e E i dld dm t
Maxwell：磁场变化时，不仅在导体回路中 ，而且在其周围空间任一点激发电场，感生 电场沿任何闭合回路的线积分都满足下述关 系：
E id l d d m t d ds B td S d B t d S
线
形
状
电力线为闭合曲线
E感
dB 0 dt
电 场 的
为保守场作功与路径无关
Edl 0
为e非i 保守E 场感作d功l与路径dd有mt关
性
静电场为有源场
质
EdS
e0
q
感生电场为无源场
E感dS0
➢感生电动势的计算
方法一，由 eLE感dl
需先算E感
方法二， 由 e d
di
(有时需设计一个闭合回路)
2.感生电场的计算
Ei
dl
dm dt
L
当 E具i 有某种对称
性才有可能计算出来
例：空间均匀的磁场被限制在圆柱体内，磁感
强度方向平行柱轴，如长直螺线管内部的场。
磁场随时间变化，且设dB/dt=C >0，求圆柱
内外的感生电场。
则感生电场具有柱对称分布
Bt
此 E i 特点：同心圆环上各点大小相同，方向
磁通量 的变化
感应电流的 磁场方向
感应电流 的方向
电动势 的方向
➢ 楞次定律的另一种表述：
“感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因”
“原因”即磁通变化的原因，“效果”即感应电流的 场
电磁感应(20张ppt)
（3）线框绕轴线AB转动（图丙）。
生成智慧之果
三、感应电流产生的条件应用
2．如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲）， 然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？ 为什么？
生成智慧之果
三、感应电流产生的条件应用
3、 如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内， 闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。线圈在什么时候 有感应电流？什么时候没有感应电流？为什么？
孙正林 泰州市第三高级中学
开启智慧之门
一、电磁感应的探索历程 1．奥斯特梦圆“电生磁” 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现通电导 线周围的小磁针发生偏转，从而发现电流的磁 效应．
开启智慧之门
2．法拉第发现“磁生电” 1831年，英国物理学家法拉第发现
了电磁感应现象．
电源
G
开启智慧之门
奥斯特梦圆 : “电”生“磁” (机遇总是垂青那些有准备的人）
法拉第心系： “磁”生“电” （成功总是属于那些坚持不懈的人）
探究智慧之源
二、探究感应电流产生的条件
实验1：
如何才能在回路中 产生感应电流？
实验操作 表针是否摆动
导体棒左移 是 导体棒右移 是 导体棒不动 否 导体棒上移 否 导体棒下移 否
结论：闭合回路的部分导体在磁场
中切割磁感线
实验2：向线圈中插入磁铁和把磁铁 从线圈中拔出
实验2：向线圈中插入磁铁和把磁铁从线圈中拔出
磁铁的运 指针是
动
否摆动
N极插入线 圈
是
N极停在线 否 圈中
N极从线圈 中抽出
是
磁铁的运 指针是
动
否摆动
S极插入线 圈
是
S极停在线
生成智慧之果
三、感应电流产生的条件应用
2．如图所示，磁场中有一个闭合的弹簧线圈。先把线圈撑开（图甲）， 然后放手，让线圈收缩（图乙）。线圈收缩时，其中是否有感应电流？ 为什么？
生成智慧之果
三、感应电流产生的条件应用
3、 如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内， 闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。线圈在什么时候 有感应电流？什么时候没有感应电流？为什么？
孙正林 泰州市第三高级中学
开启智慧之门
一、电磁感应的探索历程 1．奥斯特梦圆“电生磁” 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现通电导 线周围的小磁针发生偏转，从而发现电流的磁 效应．
开启智慧之门
2．法拉第发现“磁生电” 1831年，英国物理学家法拉第发现
了电磁感应现象．
电源
G
开启智慧之门
奥斯特梦圆 : “电”生“磁” (机遇总是垂青那些有准备的人）
法拉第心系： “磁”生“电” （成功总是属于那些坚持不懈的人）
探究智慧之源
二、探究感应电流产生的条件
实验1：
如何才能在回路中 产生感应电流？
实验操作 表针是否摆动
导体棒左移 是 导体棒右移 是 导体棒不动 否 导体棒上移 否 导体棒下移 否
结论：闭合回路的部分导体在磁场
中切割磁感线
实验2：向线圈中插入磁铁和把磁铁 从线圈中拔出
实验2：向线圈中插入磁铁和把磁铁从线圈中拔出
磁铁的运 指针是
动
否摆动
N极插入线 圈
是
N极停在线 否 圈中
N极从线圈 中抽出
是
磁铁的运 指针是
动
否摆动
S极插入线 圈
是
S极停在线
《电磁感应现象》课件
4. 分析结果
根据记录的数据，分析电磁感应 现象中产生的电动势大小和方向 与磁场变化的关系，验证法拉第 电磁感应定律。
5. 清理实验现场
实验结束后，关闭电源，拆解电 路，整理实验器材。
05
电磁感应现象的意义与影响
对现代电力工业的影响
发电
发电机利用电磁感应原理将机械 能转化为电能，为现代电力工业
提供源源不断的能源。
智能电网
智能电网的建设需要大量应用电磁感应技术，实 现高效、安全、可靠的电力传输和分配。
3
交通领域
未来交通工具如电动汽车、高速磁悬浮列车等将 大量应用电磁感应技术，提高运行效率和安全性 。
学生自我评估与反馈
学生应自我评估对本课程内容的掌握程度，是否理解了电磁感应现象的基本概念和法拉第电磁感应定律的原理 。
用于测量感应电流的大小 和方向。
导线
连接电源、线圈、电流计 和磁铁。
实验步骤与观察
2. 启动实验
打开电源，逐渐增加磁场强度或 改变磁场方向，观察灵敏电流计 的读数变化。
1. 连接电路
将电源、线圈、电流计和磁铁按 照电路图正确连接，确保线路接 触良好。
3. 记录数据
在实验过程中，记录不同磁场强 度和方向下，感应电流的大小和 方向变化。
输电
高压输电线路利用电磁感应原理 将电能高效地传输到各个角落，
满足人们的电力需求。
配电
配电系统利用电磁感应原理实现 电能的分配和管理，保障电力供
应的稳定性和可靠性。
对现代电子工业的影响
电子设备
各种电子设备如电视、电脑、手机等 都离不开电磁感应的应用，如变压器 、电感器等。
通信技术
无线通信和光纤通信技术利用电磁感 应原理实现信息的传输和处理，极大 地促进了现代电子工业的发展。
大学物理电磁学第十章电磁感应PPT课件
d Idq n2Rd 2 R R dR
dI在圆心处产生的磁场
16
dB20R dI120 dR
由于整个带电园盘旋转，在圆心产生的B为
BR2d R1
B 1 20( R2R 1)
穿过导体小环的磁通
R2
Bd 1 2 S 0( R 2R 1)r2
r R1
R
导体小环中的感生电动势
d d t1 20 (R 2R 1)r2d d t
本质 ：能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现
影响感生电流的因素 dm i
6
相对运动
dt R
B
切割磁力线
磁通量m变化
m变化的数量和方向 m变化的快慢
I感
I
•
v
感生电流
3. 电动势
Q
-Q
7
(1)电源
++ ++
仅靠静电力不能维持稳恒电流。
+ +
+ +
维持稳恒电流需要非静电力。
++ ++
F非
____________
r nˆ
B
o
d0
x
13
这是一个磁场非均匀且
随时间变化的题目。
h
r nˆ
1、求通过矩形线圈磁通 o
B
dBd cso s2 0rIbdx rx
d0
x
d d 0 0 a 2 a 2Bc do s sd d 0 0 a 2 a 22 0Ibx2 x h d 2 x
0Ibln 4
例1 有一水平的无限长直导线，线中通有交变电流 12
II0cost,导线距地面高为 h，D点在通电导线的
dI在圆心处产生的磁场
16
dB20R dI120 dR
由于整个带电园盘旋转，在圆心产生的B为
BR2d R1
B 1 20( R2R 1)
穿过导体小环的磁通
R2
Bd 1 2 S 0( R 2R 1)r2
r R1
R
导体小环中的感生电动势
d d t1 20 (R 2R 1)r2d d t
本质 ：能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现
影响感生电流的因素 dm i
6
相对运动
dt R
B
切割磁力线
磁通量m变化
m变化的数量和方向 m变化的快慢
I感
I
•
v
感生电流
3. 电动势
Q
-Q
7
(1)电源
++ ++
仅靠静电力不能维持稳恒电流。
+ +
+ +
维持稳恒电流需要非静电力。
++ ++
F非
____________
r nˆ
B
o
d0
x
13
这是一个磁场非均匀且
随时间变化的题目。
h
r nˆ
1、求通过矩形线圈磁通 o
B
dBd cso s2 0rIbdx rx
d0
x
d d 0 0 a 2 a 2Bc do s sd d 0 0 a 2 a 22 0Ibx2 x h d 2 x
0Ibln 4
例1 有一水平的无限长直导线，线中通有交变电流 12
II0cost,导线距地面高为 h，D点在通电导线的
电磁感应定律PPT课件
对闭合 电路E Kdl
.
8
§11-2 动生电动势
两种不同机制
• 相对于实验室参照系，若磁场不变，而导体回路运动
（切割磁场线）— 动生电动势
•相对于实验室参照系，若导体回路静止，磁场随时间变
化—感生电动势
一. 动生电动势
i
dΦ Blv dt
B
+
e v
l
f
-
直导线在均匀场中运动，三者相互垂直。
第十一章 电磁感应
• 电磁感应的基本规律（重点） • 动生电动势（重点） • 感生电动势 （重点） 涡旋电场 • 自感与互感 • 磁场能量与磁场能量密度 • 位移电流 麦克斯韦方程组
22.05.2020
.
1
§11-1 电磁感应的基本规律 一 电磁感应现象
1 电磁感应现象 当一闭合回路所包围的面
积内的磁通量发生变化时，回 路中就产生电流，这种电流被 称为感应电流，这一现象被称 为电磁感应现象
i
0IvlndL 2 d
d
dx
L
X
作业：P103 11-3,4,5
.
13
§11-3 感生电动势 涡旋电场
一 感生电动势
感生电场（涡旋电场） *麦克斯韦的假设：变化磁场在其周围激发一种电场， 这种电场就称为感生电场
i LE感 dlS
BdS t
.
14
例11-6 求轴对称分布的变化磁场产生的感应电场
(vB )d l
L
结论：动生电动势的本质是洛伦兹力, 洛伦兹力是形成动生电动势的非静电力
二 动生电动势的计算
例11.3 在匀强磁场 B 中，长 R 的铜棒绕其一端 O 在垂直于 B 的
图解--法拉第电磁感应定律ppt课件
17
例与练4
如图，半径为r的金属环绕通过某直
径的轴00'以角速度ω作匀速转动,匀强
磁场的磁感应强度为B，从金属环面
与磁场方向重合时开始计时,则在 金
属环转过900角的过程中，环中产生的
电动势的
0
平均值是多大?
E2Br2
B
0'
例与练5
在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一
矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心 轴00'以角速度ω由图示位置逆时针方
0ω
d B c 0'
20
例与练6
单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂
直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变
化的规律如图所示，则：( ABD )
A、线圈中0时刻感应电动势最大
B、线圈中D时刻感应电动势为零
C、线圈中D时刻感应电动势最大
D、线圈中0到D时间内
Φ/10-2Wb
平均感应电动势为0.4V 2
25V
例与练2 一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它 的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。 求线圈中的感应电动势。
16V
完整版ppt课件
16
例与练3
一个匝数为100、面积为10cm2的线 圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的 磁场从1T增加到9T。求线圈中的感 应电动势。
1.6V
完整版ppt课件
从条件上看
相同 Φ都发生了变化 不同 Φ变化的快慢不同
从结果上看 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等
磁通量变化越快，感应电动势越大。
越大?
磁磁通通量量的的变变化化快率慢
Φ
t
二、法拉第电磁感应定律
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_闭__合_电路的___一__部_分___ 导体在 _磁__场_中做_切__割__磁_感__线__的运动时，
导体中会产生感应电流，
电流的方向与___磁__场___方向
和__导_体__切_割__磁_感__线_运_动__方向有关。
利用磁场可以产生感应电流 ——即电磁感应有何用处呢？
发电机
1，制作原理： 利用电磁感应的原理制成
2、发电机主要由转子和定子组成
大小与方向随时间发生周期性变化 的电流叫做交变电流
课堂总结
小结
闭合回路 部分导体 1产生感应
电流的条件
电
在磁场中 做切割磁感线运动
磁 2决定感应 磁场方向
感 电流方向 导体切割磁感线运动方向
应
3应用： 发电机
交流电：电流大小、方向随 时间周期性变化
能量转化：机械能→电能和
导体切割磁感线的运动方向不变 改变磁感线方向
结论：
感应电流的方向与___磁__场___方向
和___导__体__切_割__磁__感_线__运__动____方向
有关。
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
Sv
N
S
v
N
S
N
探究感应电流产生的条件
实验结论：
英国物理学家法拉第从1822年起， 经过十年的努力，终于在1831年发 现了磁也能生电。 利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应
电磁感应产生的电流叫做感应电流
探究感应电流产生的条件
器材： 蹄形磁铁 导体 灵敏电流计 开关 导线
感应电流产生的条件？
导体在磁场中运动情况 感应电流
电
静止
无
路
不切割磁感线
3.以下有关电磁联系的说法中，正确的是（ ） A．电动机实现了机械能向电能的转化 B．奥斯特实验说明磁场可以产生电流 C．电铃是利用了电流的磁效应 D．发电机原理是通电线圈能在磁场中转动
4判断是电动机还是发电机的原理？
5判断是电动机还是发电机的原理？
/v_show/id_XNTE3MjAxMTg0.html
1、我国生产的交流电，频率为 50HZ（即1S内线圈转动50圈），周 期为0.02S；电流方向改变100次。
2、发电机发电过程中，把机械能 转化为电能。
采用高压输电，减少电能在输电线上的损失
电能便 于输送
• 1.关于发电机，下列说法正确的是（ ）
• A．发电机是根据电磁感应现象制成的，
•
是将电能转化为机械能的装置
• B．发电机是根据电流的磁效应制成的，
• 是将机械能转化为电能的装置
• C．发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关，
• 跟磁感线方向无关
• D．发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关，
• 跟磁感线方向也有关
内能
课堂练习
1.在下列情况中，导体中一定能产生感应电流的是（ ） A．导体在磁场中静止时 B．导体在磁场中做切割磁感线运动时 C．闭合电路的部分导体在磁场中运动时 D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时
2.下列电器对应的工作原理正确的是（ ） A．发电机——电流磁效应 B．电动机——磁场对通电线圈的作用 C．电磁铁——电磁感应 D．电磁继电器——电流的热效应
无
闭
合
切割磁感线
有
电
静止
无
路
不切割磁感线
无
断 开
切割磁感线
无
实验结论：
__闭__合____电路的__一__部__分___ 导体在 __磁__场____中做__切_割__磁__感__线___的运动 时，导体中会产生感应电流。
问题2 怎样改变感应电流的方向？ 猜想： 感应电流的方向可能与……
磁感线方向不变 改变导体切割磁感线的运动方向
导体中会产生感应电流，
电流的方向与___磁__场___方向
和__导_体__切_割__磁_感__线_运_动__方向有关。
利用磁场可以产生感应电流 ——即电磁感应有何用处呢？
发电机
1，制作原理： 利用电磁感应的原理制成
2、发电机主要由转子和定子组成
大小与方向随时间发生周期性变化 的电流叫做交变电流
课堂总结
小结
闭合回路 部分导体 1产生感应
电流的条件
电
在磁场中 做切割磁感线运动
磁 2决定感应 磁场方向
感 电流方向 导体切割磁感线运动方向
应
3应用： 发电机
交流电：电流大小、方向随 时间周期性变化
能量转化：机械能→电能和
导体切割磁感线的运动方向不变 改变磁感线方向
结论：
感应电流的方向与___磁__场___方向
和___导__体__切_割__磁__感_线__运__动____方向
有关。
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
Sv
N
S
v
N
S
N
探究感应电流产生的条件
实验结论：
英国物理学家法拉第从1822年起， 经过十年的努力，终于在1831年发 现了磁也能生电。 利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应
电磁感应产生的电流叫做感应电流
探究感应电流产生的条件
器材： 蹄形磁铁 导体 灵敏电流计 开关 导线
感应电流产生的条件？
导体在磁场中运动情况 感应电流
电
静止
无
路
不切割磁感线
3.以下有关电磁联系的说法中，正确的是（ ） A．电动机实现了机械能向电能的转化 B．奥斯特实验说明磁场可以产生电流 C．电铃是利用了电流的磁效应 D．发电机原理是通电线圈能在磁场中转动
4判断是电动机还是发电机的原理？
5判断是电动机还是发电机的原理？
/v_show/id_XNTE3MjAxMTg0.html
1、我国生产的交流电，频率为 50HZ（即1S内线圈转动50圈），周 期为0.02S；电流方向改变100次。
2、发电机发电过程中，把机械能 转化为电能。
采用高压输电，减少电能在输电线上的损失
电能便 于输送
• 1.关于发电机，下列说法正确的是（ ）
• A．发电机是根据电磁感应现象制成的，
•
是将电能转化为机械能的装置
• B．发电机是根据电流的磁效应制成的，
• 是将机械能转化为电能的装置
• C．发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关，
• 跟磁感线方向无关
• D．发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关，
• 跟磁感线方向也有关
内能
课堂练习
1.在下列情况中，导体中一定能产生感应电流的是（ ） A．导体在磁场中静止时 B．导体在磁场中做切割磁感线运动时 C．闭合电路的部分导体在磁场中运动时 D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时
2.下列电器对应的工作原理正确的是（ ） A．发电机——电流磁效应 B．电动机——磁场对通电线圈的作用 C．电磁铁——电磁感应 D．电磁继电器——电流的热效应
无
闭
合
切割磁感线
有
电
静止
无
路
不切割磁感线
无
断 开
切割磁感线
无
实验结论：
__闭__合____电路的__一__部__分___ 导体在 __磁__场____中做__切_割__磁__感__线___的运动 时，导体中会产生感应电流。
问题2 怎样改变感应电流的方向？ 猜想： 感应电流的方向可能与……
磁感线方向不变 改变导体切割磁感线的运动方向