感生电场的概念
9-3 感生电动势 感生电场
b
Eicosqdl
a
=
b
ò
rcosq 2
¶ B dl ¶t
a
=
蝌b h
2
抖B 抖t
dl
=
h 2
a
Bb dl
t a
h B L B 1 L R2 L2
2 t t 2
4
I
→B
Ro
a
b
L
上页 下页 返回 退出
二、电子感应加速器
电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的
一种设备。
铁芯
线圈
电子束
环形真空 管道
上页 下页 返回 退出
为了使电子在环形真空室中按一定的轨道运动，
电磁铁在真空室处的磁场的 B 值必须满足
R mv 常量 eB
对磁场设计的要求：
将上式两边对 t 进行微分
F0
Ei e
F
-eEi
d B 1 d (mv) d t eR d t
eEi
d dt
(mv)
在磁场中运动时，金属 交
体内也将产生感应电流。 流 这种电流的流线是闭合 电 的，所以称涡旋电流。 源
因为大块导体的电阻很
小，所以涡旋电流强度
很大。
上页 下页 返回 退出
涡电流的利用：
由于大块金属电阻一般较小，导体中涡电流可 以很大，在导体中产生大量焦耳热，此即感应加热 原理。涡电流产生的焦耳热与外加电流的频率的平 方成正比。当交变电流频率高达几百甚至几十千赫 兹时，导体中的涡电流将产生大量焦耳热可利用。
d B Ei dt R
E 1 d i 2R2 dt
dB dt
1
2R2
d dt
上页 下页 返回 退出
第10讲：感生电场(最新版)
分析：变化的磁场产生【感生电场】，【感生电场】对负 电荷施加电场力，在电场力的作用下，小球转动。
电荷在感生电场施加的电场力 的作用下做定向移动
××××××× ××××××× ××××××× ××××××× ××××××× ××××××× ×××××××
问：【感生电场】沿什么时针方向？ 答：因为原磁场向里，因为磁通量变小（磁场减小），根 据【减同】可知：感应磁场也向里。 根据右手螺旋定则，感生电场沿顺时针方向。
分析：变化的磁场产生【感生电场】，【感生电场】对电 荷施加电场力，在电场力的作用下，小球转动。
××××××× ××××××× ××××××× + ××××××× ××××××× ××××××× ×××××××
电荷在感生电场施加的电场力 的作用下做定向移动
问：感生电场沿什么时针方向？ 答：因为原磁场向里，因为磁通量变大（场强增大），根 据【增反】可知：感应磁场向外。 根据右手螺旋定则，感生电场沿逆时针方向。
电荷产生的
电源及导线产生的 变化磁场产生的 都对电荷有力的作用
问：【感生电场】具有什么特点？ 答：一、与磁场垂直； 二、电场线是闭合的； 三、没有线圈，感生电场仍然存在。
B B B
感生电场线
问：【感应电流】是怎样产生的？
B B B
线圈
答：感生电场对线圈里的自由电子施加一个电场力，使电 子定向移动形成电流。
F洛1
v1
既然正电荷往上跑了，下端负电荷就多 些，所以下端就相当于电源的负极。
答：在F洛1的作用下，正电荷往上跑，所以上端相当于电源 的正极。
磁场的感生电场与法拉第定律
磁场的感生电场与法拉第定律当我们在物理实验室里使用一根导线穿过一个磁场时，我们常常会观察到一些有趣的现象。
导线中会产生电流，这是磁场感生电场的结果。
这一现象被法拉第定律所描述，这个定律是物理学中非常重要的一个定律。
首先，让我们来了解一下磁场的本质。
磁场是由磁性物质或者电流产生的。
磁性物质，例如铁石、钕铁硼等，拥有自己的磁性，可以吸引或排斥其他磁性物质。
而电流则会在其周围产生一个磁场。
在磁场中运动的导体会感受到一个力，这个力我们称之为洛伦兹力。
洛伦兹力的大小与运动电荷的速度、磁场的强度以及两者之间的夹角有关。
当导体中存在电流时，洛伦兹力会使导体中的电荷堆积在一起，形成一个电势差，即电压。
这个电压就会驱动电子在导线中移动，形成电流。
但是，感生电场并不是磁场中唯一的效应。
根据法拉第定律，电流的变化也会在空间中产生电场。
这个电场被称为感生电场。
当导线中的电流发生变化时，感生电场的电荷堆积会引起电压的改变，从而驱动电子在导线中形成新的电流。
这种电流的产生又会引起感生电场的变化，形成一个闭合的循环。
法拉第定律形式上可以写成一个方程：ε = -Δ(磁通量) / Δt其中，ε代表感生电场的电动势，Δ(磁通量)代表磁场通过一个曲面的磁通量的变化，Δt代表时间的变化。
这个方程表明，感生电场的产生与时间的变化率以及磁场的变化密切相关。
当磁场变化越快，感生电场的电动势也会越大。
感生电场在生活中有许多应用。
例如，磁感应炉就是利用感生电场产生的电流来加热物体的。
它采用了交变磁场，通过磁感应原理将磁场感应到感应体内产生涡流，从而加热物体。
这种加热方式更加高效和节能。
此外，法拉第定律还有一个重要的应用是电磁感应。
当一个导体在磁场中运动时，磁场对导体的作用会逆向地导致导体对磁场的作用。
这就是电磁感应的基本原理。
例如，电力发电厂中的发电机就是利用电磁感应原理来产生电流的。
发电机由一个转子和一个定子组成，转子中的导体通过转动而在磁场中运动，从而感应出电流。
感生电场与静电场的区别
感生电场与静电场的区别（1）产生条件不同：静电场是由静止电荷激发的，而感生电场是由变化磁场激发的.（2）描述电场的电场线特点不同：静电场的电场线不闭合，总是始于正电荷或无限远处，终止于无限远处或负电荷，且静电场的电场线不相交也不相切；而感应电场的电场线是闭合曲线，没有终点与起点，这种情况与磁场中的磁感线类似，所以感生电场又称为涡旋电场.（3）电场方向的判断方法不同：静电场方向与正电荷所受电场力方向一致，沿电场线的切线方向；感生电场方向是根据磁场的变化情况由楞次定律和安培定则判断的.【注意】1.感生电场力虽然是电场力，但不是静电力，它是一种非静电力.2.变化的磁场周围产生感生电场，与是否存在闭合电路无关.如果在变化的磁场中放一个闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动3.感应电流的方向与正电荷移动的方向相同，感生电场的方向与正电荷受力的方向相同.因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的方向可以用楞次定律和右手螺旋定则判定.示例：空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，分析磁场的变化情况.分析：假设存在圆形闭合回路，回路中应产生与电场同向的感应电流，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，所以根据楞次定律可知，引起感应电流的应是沿AB方向的磁场减弱或沿BA方向的磁场增强.简单来说：就是当作感应电流方向来判断.（4）电场对电荷做功不同：单位正电荷在静电场中沿闭合路径运动一周时、电场力做功为零，即静电力做功与路径无关；而单位正电荷在感生电场中沿闭合路径运动一周时，电场力所做的功不为零，即感生电场中的电场力做功与路径有关.（5）感生电场的应用（1）产生条件不同：静电场是由静止电荷激发的，而感生电场是由变化磁场激发的.（2）描述电场的电场线特点不同：静电场的电场线不闭合，总是始于正电荷或无限远处，终止于无限远处或负电荷，且静电场的电场线不相交也不相切；而感应电场的电场线是闭合曲线，没有终点与起点，这种情况与磁场中的磁感线类似，所以感生电场又称为涡旋电场.（3）电场方向的判断方法不同：静电场方向与正电荷所受电场力方向一致，沿电场线的切线方向；感生电场方向是根据磁场的变化情况由楞次定律和安培定则判断的.【注意】1.感生电场力虽然是电场力，但不是静电力，它是一种非静电力.2.变化的磁场周围产生感生电场，与是否存在闭合电路无关.如果在变化的磁场中放一个闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动3.感应电流的方向与正电荷移动的方向相同，感生电场的方向与正电荷受力的方向相同.因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的方向可以用楞次定律和右手螺旋定则判定.示例：空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，分析磁场的变化情况.分析：假设存在圆形闭合回路，回路中应产生与电场同向的感应电流，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，所以根据楞次定律可知，引起感应电流的应是沿AB方向的磁场减弱或沿BA方向的磁场增强.简单来说：就是当作感应电流方向来判断.（4）电场对电荷做功不同：单位正电荷在静电场中沿闭合路径运动一周时、电场力做功为零，即静电力做功与路径无关；而单位正电荷在感生电场中沿闭合路径运动一周时，电场力所做的功不为零，即感生电场中的电场力做功与路径有关.（5）感生电场的应用（1）产生条件不同：静电场是由静止电荷激发的，而感生电场是由变化磁场激发的.（2）描述电场的电场线特点不同：静电场的电场线不闭合，总是始于正电荷或无限远处，终止于无限远处或负电荷，且静电场的电场线不相交也不相切；而感应电场的电场线是闭合曲线，没有终点与起点，这种情况与磁场中的磁感线类似，所以感生电场又称为涡旋电场.（3）电场方向的判断方法不同：静电场方向与正电荷所受电场力方向一致，沿电场线的切线方向；感生电场方向是根据磁场的变化情况由楞次定律和安培定则判断的.【注意】1.感生电场力虽然是电场力，但不是静电力，它是一种非静电力.2.变化的磁场周围产生感生电场，与是否存在闭合电路无关.如果在变化的磁场中放一个闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动3.感应电流的方向与正电荷移动的方向相同，感生电场的方向与正电荷受力的方向相同.因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的方向可以用楞次定律和右手螺旋定则判定.示例：空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，分析磁场的变化情况.分析：假设存在圆形闭合回路，回路中应产生与电场同向的感应电流，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，所以根据楞次定律可知，引起感应电流的应是沿AB方向的磁场减弱或沿BA方向的磁场增强.简单来说：就是当作感应电流方向来判断.（4）电场对电荷做功不同：单位正电荷在静电场中沿闭合路径运动一周时、电场力做功为零，即静电力做功与路径无关；而单位正电荷在感生电场中沿闭合路径运动一周时，电场力所做的功不为零，即感生电场中的电场力做功与路径有关.（5）感生电场的应用电子感应加速器是应用感生电场对电子的力的作用来加速电子的一种装置、主要用于核反应研究。
感生电动势和感生电场解读
总 电 动 1 势 2： （ L1L22M ） d dIt
总 自 感 L系 L1数 L22： M
2023/9/21
34
例13-7* 如图所示,有两个圆形同轴导体,其半径分别为R1和R2, 通过它们们的电流均为I,但电流的方向相反.设在圆筒间充满 磁导率为的均匀磁介质.求其自感.
R1 Q R
I
I r
l
、
发散场 保守场
）
（无
源场 ） B
lE感dl 非s保t守ds场
9
一般：
El 合 E合Edl静 E感 （ s d空 dBt间 d存 s（在非 带保 电守 体力 和场 变， 化涡 磁）
E合ds
s
q内
0
（有源场）
2023/9/21
10
四. 感应电场的计算举例
已知：在半径为R的无限长螺线管内部的磁场B随时间作 线性变化（dB/dt=常量）时，求管内外的感生电场E
系,
E E
E
O
R
电子感应加速器 15
2023/9/21
16
涡电流 §6－4
eddy current
❖ 大块金属处于变化磁场中 或在磁场中运动时,其中 产生的感应电流呈涡旋 状——涡电流
❖ 大块金属电阻小,涡电流 大,释放大量热量
电磁冶炼：
应用：如工业中用的坩埚, 电磁炉 高频感应加热
2023/9/21
2. 思考：由什么提供此非静电力
1. 二 . 感生电场 （induced electric field）
1. 实验表明， 感与导体回路的材料无关。
1. 感生电
感 生 E 感生 dl
动势
2023/9/21
大学物理第三篇感生电动势感生电场解读
1 wm 2 B H
在电磁场中 w we wm 普遍适用
1 1 w DE BH
各种电场 磁
2
2
场
b
R
a
可利用这一特点较方便地求其他线段内的感生电动势
补上半径方向的线段构成回路利用法拉第电磁感应定律
例 求上图中 线段ab内的感生电动势
解：补上两个半径oa和bo与ab构成回路obao
i
ob
ba
ao
d
dt
ao 0 ob 0
ba
S
dB dt
又如磁力线限制在圆 柱体内, 空间均匀
dB c
dt
§3 感生电动势 感生电场
由于磁场的时间变化而产生的电场
B
Br, t
B dS
i
d
dt
i
S
B
dS
t
S
一.感生电场的性质
B
E感生 dl
L
S
t
dS
法拉第电磁感应定律 非保守场
L
S
E感生 dS 0
无源场 涡旋场
S
S是以L为边界的任意面积
二. 感生电场的计算
1. 原则
B
E感生 dl
演示 A B
K
线 i
圈
i
K合上 灯泡A先亮 B晚亮 K断开 B会突闪
由于自己线路中的电流的变化 而在自己的 线路中产生感应电流的现象－－自感现象 自感系数的定义
非铁磁质 I I LI
由法 拉第 电磁 感应
d dI
i
dt
L dt
L I
定律
L
i
dI
单位电流的变化对应 的感应电动势
感生电场 字母 符号
感生电场字母符号
感生电场是指当一个导体或电路中的电流发生变化时，会产生一个变化的磁场，这个磁场又会感应出一个电场。
这个现象被描述为法拉第电磁感应定律。
在这个过程中，字母符号通常用来表示相关的物理量。
例如，I通常表示电流，B表示磁感应强度，E表示电场强度，t表示时间。
这些符号在物理学和工程学中被广泛使用，用来表示各种物理量和变化。
感生电场的产生和作用在电磁学中具有重要意义，它不仅解释了许多电磁现象，也被应用于许多电路和设备的设计和分析中。
另外，感生电场也可以在电磁波传播中起到重要作用。
当电磁波通过空间传播时，它们的变化也会产生感生电场。
这种现象在天线和通信系统中具有重要意义，因为它们影响着电磁波的传播和接收。
因此，对于电磁波的研究和应用中，对感生电场的理解也是至关重要的。
总之，感生电场是一个重要的物理现象，它涉及到电磁场的相互作用和变化。
通过合适的字母符号和物理量的表示，我们能够更好地理解和描述感生电场的产生和作用，从而推动电磁学理论的发展和应用。
物理 电磁学 第33讲 感生电动势及感生电场
只有在第 1 个 1/4 四分之一周期内 ，电子才受到感生电场的加速， 并且洛仑兹力的方向指向圆心。
在第1个1/4周期内，电子已在圆 形轨道上经历了回旋数十万圈的 持续加速，从而获得了足够高的 能量，并在第1个1/4周期结束时 被引出加速器至靶室。
1940 年，第 1 台电子感 应加速器将电子加速到 2.3MeV； 1942年，20MeV电子感 应加速器； 1945 年 ， 100MeV 电 子 感应加速器，能使电子 速度加速到0.999986c 应用：核物理、工业探 伤及医学等领域
A 6 MeV betatron (1942)
B E感生 dl dS t S
E
S
感生
dS 0
感应电场为非保守场、无源场、涡旋场
感生电场是以法拉第电磁感应定律为基础的， 源于法拉第电磁感应定律又高于法拉第电磁感 应定律。 感生电场环路定理的实质是变化的磁场产生电 场。
实际电场的环路定理和高斯定理 实际电场 E E静电 E感生 环路定理：
作正园柱面， E感生 dS 0
S
Er 0
Ez 0
R ˆ
ˆ z
作矩形回路， E感生 dl
L S
B dS t
ˆ E感生 E
r
取以轴上一点为园心，做半径为 r 的圆周环路 L，
2
L
B E感生 dl dS t S
B(t )
实际电场感生静电随时间变化的磁场激发非保守场涡旋场无电势概念无散场感生电场线是无头无尾的闭合曲线由静止电荷激发保守场有电势概念有源场发散场静电场线起自正电荷止于负电荷静电场感生电场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则感生电场具有柱对称分布
感生电场物理意义
感生电场物理意义感生电场是电场在生物体中的传播方式之一。
在生物体内,当电荷分布发生变化时,生物体就会感受到电场,这种感受叫做“电场感知”。
感生电场的物理意义在于,它反映了生物体内电场的分布和动态变化。
正文:1. 电场感知的机制感生电场是通过生物体内部的电荷分布和电场强度的变化来感知的。
在生物体内,当细胞中的电荷分布发生变化时,生物体就会感受到电场。
这种感受可以通过电信号来传递,被我们的神经系统感知到。
2. 感生电场与生物电学生物电学是研究生物体内电信号传递和调节的学科。
感生电场与生物电学有着密切的关系。
在生物体内,感生电场可以作为一种生物电学信号,通过神经信号或细胞信号传递到大脑或其他器官,用于调节生理过程。
3. 感生电场与生物进化感生电场在生物进化中也有着重要的作用。
在进化过程中,生物体逐渐适应环境,其内部的电荷分布和电场强度也会发生变化。
这种适应环境的变化可以导致生物体感受到电场,并通过感生电场来调节生理过程。
4. 感生电场的应用感生电场在生物体内有着广泛的应用。
例如,在免疫系统中,感生电场可以用于识别和攻击入侵的病毒和细菌。
在神经系统中,感生电场可以用于调节神经元的活动。
此外,感生电场还可以用于诊断和治疗多种疾病,如心血管疾病、糖尿病和癌症等。
拓展:除了生物进化和疾病治疗外,感生电场还可以应用于其他领域。
例如,在医学影像中,感生电场可以用于检测肿瘤。
此外,感生电场还可以用于建筑材料中,用于改善建筑材料的导电性和稳定性。
此外,感生电场技术还可以用于环境监测、智能家居和机器人等领域。
6.4 感生电动势和感生电场
变化的磁场 B 适用。 （2）由法拉第电磁感应定律计算 d 闭合回路： 感
dt
E 感 d l 0 就最好。
非闭合回路： 做辅助线，如果对辅助线有
三
螺线管磁场变化引起的感生电场
P236
P236 例1：无限长螺线管的电流随时间作线性变
dB 化，其内部的 B 也随时间作线性变化，已知 的
C E感（径向）
C
B
D
C
A
D
管外无限远处:
E感 0
D A
D
C
E 感 dl 0
C B
E感径向 dl
E感径向 dl
ABCDA
E感 dl
B
A
C
B
D
A
B
A
E 感轴向 d l 0
故 E 感 的轴向分量为零。
数值，求无限长螺线管内外空间 E 感 分布。（默认 E 感 在趋于无限远时趋于零）
dt
解：无限长螺线管内外空间的磁场 管内磁场均匀，方向平行于轴线，大小为
B内 0 n I 管外： B 0
磁场的附近空间产生 E 感。
螺线管中的电流变化，磁场也随之变化，必在
当I作线性变化时，
E感
r dB 2 dt
2 dt E 感 方 向 ： 与 B的 变 化 相 反
E感 大 小 ：
r dB
dB 若 B ， 0， E 感 0， 与 L同 向 ； dt
dB 若 B ， 0， E 感 0， 与 L 反 向 。 dt n (B) 即计算结果 E 感 0 ε感 时， E 感 与 L 同向，
感生电场
感生电场
1.感生电场：变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感生电场。
2.静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场电场线是由正电荷出发，终于负电荷，电场线是
不闭合的，而感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的
3.感生电场的方向与感应电流的方向相同
4.感生电动势：由感生电场使导体产生的电动势叫感生电动势（导线不动，磁场随时间变化
时在导线产生的感应电动势）
5.感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用。
1．导体中自由电荷（正电荷）具有水平方向的速度，由左手定则可判断受到沿棒向上的洛伦兹力作用，
其合运动是斜向上的。
2．自由电荷不会一直运动下去。
因为C 、D 两端聚集电荷越来越多，在CD 棒间产生的电场越来越强，当
电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动
3．C 端电势高。
4．导体棒中电流是由D 指向C 的。
动生电动势
由于导体运动而产生的电动势。
动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关。
洛伦兹力不做功，不提供能量，只是起传递能量的作用。
即外力克服洛伦兹力的一个分量F2所做的功，通过另一个分量F1转化为感应电流的能量 F 洛 F 2
F 1
ω
U。
电磁感应现象
3．导体切割磁感线时的能量转化 当闭合电路的一部分导体切割磁感线时，回路中产生 感应电流，导体受到安培力的作用． 安培力 阻碍导体的 切割运动，要维持匀速运动，外力必须 克服安培力做功 ， 因此产生感应电流的过程就是 其他形式 的能转变为电能 的过程．
答案：①变化的磁场 ②根据楞次定律和安培定则 ③导体切割磁感线 ④左手定则
了解电磁感应两种情况下电动势的产 ※
生机理 能够运用电磁感应规律熟练解决相关 ※※ 问题
在电磁感应现象中，引起磁通量变化的原因不同，一 般分为两种：一种是磁场不变，导体运动引起磁通量变化 而产生感应电动势，如下图甲所示，另一种是导体不动， 由于磁场变化引起磁通量变化而产生感应电动势，如下图 乙所示，请探究一下它们产生感应电动势的机理．
易错点：对基本概念定律理解不透导致出错． 案例：如图(a)所示，面积为 0.01m2、电阻为 0.1Ω 的 正方形导线框放在匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂 直．磁感应强度 B 随时间 t 的变化如图(b)所示．t＝0 时刻， 磁感应强度的方向垂直于纸面向里．在 1s 末线框中感应电 流的大小为________A．若规定水平向左为正方向，请在 (c)中定性画出前 4s 内 ab 边所受的安培力 F 随时间 t 的变 化图线．
2．电磁感应现象中的能量转化方式 (1)与感生电动势有关的电磁感应现象中，磁场能转化 为电能，若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转 化为电阻的内能． (2)与动生电动势有关的电磁感应现象中，通过克服安 培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能．克服安 培力做多少功，就产生多少电能．若电路是纯电阻电路， 转化过来的电能也将全部转化为电阻的内能．
这些图象问题大体上可分为两类：由给定 的电磁感应过程选出或画出正确的图象， 或由给定的有关图象分析电磁感应过程， 求解相应的物理量．不管是何种类型，电 磁感应中的图象问题常需利用右手定则、 楞次定律和法拉第电磁感应律等规律分析 解决．
第二章 3 涡流、电磁阻尼和电磁驱动
3涡流、电磁阻尼和电磁驱动[学习目标] 1.了解感生电场的概念，了解电子感应加速器的工作原理.2.理解涡流的产生原理，了解涡流在生产和生活中的应用.3.理解电磁阻尼和电磁驱动的原理，了解其在生产和生活中的应用．一、电磁感应现象中的感生电场1．感生电场麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场叫作感生电场．2．感生电动势由感生电场产生的电动势叫感生电动势．3．电子感应加速器电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备，当电磁铁线圈中电流的大小、方向发生变化时，产生的感生电场使电子加速．二、涡流1．涡流：当线圈中的电流随时间变化时，线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，用图表示这样的感应电流，就像水中的漩涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流．2．金属块中的涡流会产生热量，利用涡流产生的热量可以冶炼金属．三、电磁阻尼当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼．四、电磁驱动若磁场相对于导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动．判断下列说法的正误．(1)只要磁场变化，即使没有电路，在空间也将产生感生电场．(√)(2)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用．(√)(3)涡流跟其他感应电流一样，都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的．(√)(4)导体中有涡流时，导体没有和其他元件组成闭合回路，故导体不会发热．(×)(5)电磁阻尼和电磁驱动均遵循楞次定律．( √ )(6)电磁阻尼发生的过程，存在机械能向内能的转化．( √ )(7)电磁驱动中有感应电流产生，电磁阻尼中没有感应电流产生．( × )一、电磁感应现象中的感生电场 导学探究如图所示，B 增强时，就会在空间激发一个感生电场E .如果E 处空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向移动，产生感应电流．(1)感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何判断感生电场的方向？(2)上述情况下，哪种作用扮演了非静电力的角色？答案 (1)感应电流的方向与正电荷定向移动的方向相同．感生电场的方向与正电荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的方向可以用楞次定律来判定．(2)感生电场对自由电荷的作用． 知识深化1．变化的磁场周围产生感生电场，与闭合电路是否存在无关．如果在变化的磁场中放一个闭合电路，自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动．2．感生电场可用电场线形象描述．感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的，而静电场的电场线不闭合．3．感生电场的方向根据楞次定律用右手螺旋定则判断，感生电动势的大小由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt计算． 例1 (多选)某空间出现了如图所示的磁场，当磁感应强度变化时，在垂直于磁场的方向上会产生感生电场，有关磁感应强度的变化与感生电场方向的关系，下列描述正确的是( )A ．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向B ．当磁感应强度均匀增大时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向C ．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为顺时针方向D ．当磁感应强度均匀减小时，感生电场的电场线从上向下看应为逆时针方向答案 AD解析 感生电场中磁场的方向用楞次定律来判定，原磁场向上且磁感应强度在增大，在周围有闭合导线的情况下，感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，再由右手螺旋定则知感应电流的方向即感生电场的方向从上向下看应为顺时针方向；同理可知，原磁场方向向上且磁感应强度减小时，感生电场的方向从上向下看应为逆时针方向，所以A 、D 正确．针对训练1 如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于圆环口径的带正电的小球，正以速率v 0沿逆时针方向匀速转动．若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B 随时间成正比例增加的变化磁场，若运动过程中小球的带电荷量不变，那么( )A ．磁场力对小球一直做正功B ．小球受到的磁场力不断增大C ．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动D ．小球仍做匀速圆周运动答案 C解析 因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的感应电场，电场力对带正电的小球做功，由楞次定律可判断感生电场方向为顺时针方向，在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动，选项C 正确，D 错误；磁场力方向始终与小球做圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功，选项A 错误；小球的速率先减小到零后增大，开始时B ＝0，F ＝0，小球速率为零时，F ＝0，可知小球受到的磁场力不是不断增大的，选项B 错误．闭合回路(假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向．判断思路如下： 假设存在垂直磁场方向的闭合回路→回路中的磁通量变化―――→楞次定律安培定则回路中感应电流的方向―→感生电场的方向二、涡流导学探究如图所示，线圈中的电流随时间变化时，导体中有感应电流吗？如果有，它的形状像什么？答案有．变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生感生电场，使导体中的自由电子发生定向移动，产生感应电流，它的形状像水中的漩涡，所以把它叫作涡电流，简称涡流．知识深化1．产生涡流的两种情况(1)块状金属放在变化的磁场中．(2)块状金属进出磁场或在非匀强磁场中运动．2．产生涡流时的能量转化(1)金属块在变化的磁场中，磁场能转化为电能，最终转化为内能．(2)金属块进出磁场或在非匀强磁场中运动，由于克服安培力做功，金属块的机械能转化为电能，最终转化为内能．3．涡流的应用与防止(1)应用：真空冶炼炉、探雷器、安检门等．(2)防止：为了减小电动机、变压器铁芯上的涡流，常用电阻率较大的硅钢做材料，而且用相互绝缘的硅钢片叠成铁芯来代替整块硅钢铁芯．例2(多选)金属探测器已经广泛应用在考场检测、车站安检等领域，其利用的是电磁感应原理：探测器内的线圈中通以大小与方向快速变化的电流从而产生快速变化的磁场，该磁场会在金属物体内部感应出“涡流”．“涡流”会产生磁场，从而影响原始磁场，导致检测器发出蜂鸣声而报警．下列说法正确的是()A．欲使待检测物内部产生“涡流”，探测器需在待检测物上方不停地晃动B．探测器静止在待检测物上方，待检测物内部仍然可以产生“涡流”C．若待检测物为塑料则不能报警，因为检测区域内没有磁通量变化D．若待检测物为塑料则不能报警，因为待检测物中没有能够自由移动的带电粒子或很少解析因为金属探测器中通的是大小与方向快速变化的电流，以致产生快速变化的磁场，故即使探测器静止在待检测物的上方，待检测物中依然有感应电流产生，A错误，B正确；因为塑料制品近乎于绝缘体，导电性能极差，所以检测区域中并非没有磁通量变化，而是因为塑料内部没有可自由移动的带电粒子或极少，而使得待检测物中无感应电流或电流太小不能引起报警，故C错误，D正确．针对训练2(多选)下列哪些措施是为了防止涡流的危害()A．电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅B．探雷器的线圈中要通变化着的电流C．变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成D．变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层答案CD解析电磁炉是采用电磁感应原理，在金属锅上产生涡流，使锅体发热从而加热食物，属于涡流的应用，故A错误；探雷器的线圈中有变化的电流，如果地下埋着金属物品，金属中会感应出涡流，使仪器报警，这属于涡流的应用，故B错误；变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止，故C正确；变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层，是为了减小变压器铁芯内产生的涡流，属于涡流的防止，故D正确．三、电磁阻尼和电磁驱动导学探究弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体．将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动较长时间才停下来．如果在磁体下端放一个固定的闭合线圈，使磁体上下振动时穿过它(如图所示)，磁体就会很快停下来，解释这个现象．答案当磁体穿过固定的闭合线圈时，在闭合线圈中会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁体靠近或离开线圈，也就使磁体振动时除了受空气阻力外，还要受到线圈的磁场阻力，克服阻力需要做的功较多，机械能损失较快，因而会很快停下来．电磁阻尼和电磁驱动的比较电磁阻尼电磁驱动不同点成因由导体在磁场中运动形成的由磁场运动而形成的效果安培力方向与导体运动方向相反，为阻力安培力方向与导体运动方向相同，为动力能量转化克服安培力做功，其他形式的能转化为电能，最终转化为内能磁场能转化为电能，通过安培力做功，电能转化为导体的机械能共同点两者都是电磁感应现象，导体受到的安培力都是阻碍导体与磁场间的相对运动例3(2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()答案 A解析感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化．在A图中，系统振动时，紫铜薄板随之上下及左右振动，都会使穿过紫铜薄板的磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动，故A正确；在B、D图中，只有紫铜薄板左右振动才产生感应电流，而上下振动无感应电流产生，故B、D错误；在C图中，无论紫铜薄板上下振动还是左右振动，都不会产生感应电流，故C错误．例4如图所示，蹄形磁体和矩形线圈均可绕竖直轴OO′转动．从上向下看，当蹄形磁体逆时针转动时()A．线圈将逆时针转动，转速与磁体相同B．线圈将逆时针转动，转速比磁体小C．线圈将逆时针转动，转速比磁体大D．线圈静止不动答案 B解析当蹄形磁体转动时，线圈的磁通量发生变化，从而产生感应电流，产生安培力，故线圈一定会转动，由楞次定律可知，线圈将与磁体同向转动，但转速一定小于磁体的转速，如两者的转速相同，磁感线与线圈处于相对静止状态，线圈不切割磁感线，无感应电流产生，B正确，A、C、D错误．电磁阻尼、电磁驱动都是楞次定律“阻碍”的体现．阻碍磁通量的变化，阻碍导体与磁场的相对运动．考点一感生电场1.(多选)如图所示，一个闭合线圈静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使线圈中产生了感应电动势，下列说法中正确的是()A．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力B．磁场变化时，会在空间激发一个电场C．从上往下看，当磁场增强时，线圈中有逆时针方向的感应电流D．使电荷定向移动形成电流的力是电场力答案 BD2.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场．如图所示，一个半径为r 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为＋q 的小球，已知磁感应强度B 随时间均匀增加，其变化率为k ，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )A ．0 B.12r 2qk C ．2πr 2qk D ．πr 2qk 答案 D解析 根据法拉第电磁感应定律可知，该磁场变化产生的感生电动势为E ＝ΔB Δt·S ＝k πr 2，小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小W ＝qE ＝πr 2qk ，故选项D 正确．考点二 涡流3．(多选)(2022·苏州市期末)图中的四个图都与涡流有关，下列说法正确的是( )A ．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B ．金属探测器是利用被测金属中产生的涡流来进行探测的C ．电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物D ．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了减小涡流答案 ABD解析 真空冶炼炉是利用线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量，熔化金属的，故A 正确；金属探测器中通有变化的电流，遇到金属物体时，被测金属中产生涡流，涡流产生的磁场反过来影响探测器中的电流，从而进行探测，故B 正确；电磁炉工作时，在锅体中产生涡流，加热食物，故C 错误；当变压器中的电流变化时，在其铁芯中将产生涡流，使用硅钢片制成的铁芯可以减小涡流，从而减小能量损失，故D 正确．4.(多选)如图所示是用涡流金属探测器探测地下金属物的示意图，下列说法正确的是( )A．探测器内的探测线圈会产生变化的磁场B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C．探测到地下的金属物是因为探头中产生了涡流D．探测到地下的金属物是因为金属物中产生了涡流答案AD解析探测器内探测线圈产生变化的磁场，使金属物中产生涡流，A、D正确．5．安检门是一个用于安全检查的“门”，“门框”内有线圈，线圈中通有变化的电流．如果金属物品通过安检门，金属中会被感应出涡流，涡流的磁场又反过来影响线圈中的电流，从而引起报警，关于安检门的说法正确的是()A．安检门能检查出毒贩携带的毒品B．安检门能检查出旅客携带的金属水果刀C．如果“门框”的线圈中通上恒定电流，安检门也能正常工作D．安检门工作时，主要利用了电流的热效应原理答案 B解析安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品的原理：线圈中的变化的电流产生变化的磁场，会在金属物品中产生涡流，而金属物品中涡流产生的磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中电流发生变化，从而被探测到，则安检门不能检查出毒贩携带的毒品，选项A、C错误，B正确；安检门工作时，主要利用了电磁感应原理，选项D错误．6．(多选)(2022·洛阳市期中)电磁炉为新一代炊具，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在．电磁炉的工作原理是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场通过含铁质锅底部时，会产生无数小涡流，使锅体本身快速发热，然后再加热锅内食物，如图所示．下列相关说法正确的是()A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的B．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的C．磁场越强，电磁炉的加热效果越好D．提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果答案BD解析电磁炉接交流电，其锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，故A错误，B正确；电磁炉的加热效果与磁场的强弱无关，只与磁场的变化快慢有关，根据发热原理可知，提高磁场变化的频率，可增强涡流，提高电磁炉的加热效果，故C错误，D正确．考点三电磁阻尼与电磁驱动7.(2022·徐州市高二期末)如图所示，磁电式电流表的线圈常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上，铝框的两端装有转轴，转轴的两边各有一个螺旋弹簧(绕制方向相反)，关于磁电式电流表，下列说法正确的是()A．线圈通电后，由于螺旋弹簧的弹力作用，可以使指针尽快稳定下来B．线圈通电后，由于铝框中的电磁阻尼作用，可以使指针尽快稳定下来C．线圈骨架换成塑料，通电后也可以使指针尽快稳定下来D．在运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，主要是为了增强铝框中的电磁阻尼作用答案 B解析铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，导致通过铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，利用了电磁阻尼原理，故A错误，B正确；塑料做骨架因不能导电则起不到电磁阻尼的作用，故C错误；在运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，是为了接通回路能在铝框中产生电磁阻尼作用，而不能增强，故D错误．8.甲、乙两个完全相同的铜环均可绕竖直固定轴O1O2旋转，现让它们以相同角速度同时开始转动，由于阻力作用，经相同的时间后停止，若将圆环置于如图所示的匀强磁场中，甲环的转轴与磁场方向垂直，乙环的转轴与磁场方向平行，现让甲、乙两环同时以相同的初始角速度开始转动后，下列判断正确的是()A．甲环先停下B．乙环先停下C．两环同时停下D．两环都不会停下答案 A解析当铜环转动时，乙环一直与磁场方向平行，穿过乙环的磁通量为零，穿过甲环的磁通量不断变化，不断有感应电流产生，甲环受到安培力，安培力阻碍甲环与磁场间的相对运动，故甲环先停止运动，A正确．9.如图所示，使一个铜盘绕其竖直的轴OO′转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的．现把一个蹄形磁体移近铜盘，则()A．铜盘的转动将变慢B．铜盘的转动将变快C．铜盘仍以原来的转速转动D．铜盘的转动速度是否变化，由磁体上下两端的极性决定答案 A10．(多选)位于光滑水平面上的小车上放置一螺线管，一个比螺线管长的条形磁体沿着螺线管的轴线以初速度v水平穿过，如图所示，在此过程中()A．磁体做匀速直线运动B．磁体做减速运动C．小车向右做加速运动D．小车先加速后减速答案BC解析磁体水平穿入螺线管时，管中将产生感应电流，由楞次定律知该电流产生的磁场阻碍磁体的运动．同理，磁体穿出时该电流产生的磁场也阻碍磁体的运动，故整个过程中，磁体做减速运动，A项错，B项对；而对于小车上的螺线管来说，在此过程中，螺线管受到的安培力都是水平向右，这个安培力使小车向右一直做加速运动，C项对，D项错．11.如图所示，矩形线圈放置在水平薄木板上，有两块相同的蹄形磁体，四个磁极之间的距离相等，当两块磁体以相同的速度匀速向右通过线圈时，线圈始终静止不动，那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A．先向左、后向右B．先向左、后向右、再向左C．一直向右D．一直向左答案 D解析根据楞次定律的“来拒去留”结论可知，当两磁体靠近线圈时，线圈要阻碍其靠近，线圈有向右移动的趋势，受到木板的摩擦力向左，当磁体远离时，线圈要阻碍其远离，仍有向右移动的趋势，受到木板的摩擦力方向仍是向左的，故选项D正确．。
感生电场电场线闭合
感生电场电场线闭合
感生电场电场（electrostaticfieldofEMF）线闭合是一种有效的技术，可以用来控制电力系统中地线的电流变化，并有效提高电力系统的可靠性。
电力系统的可靠性是指系统的能力可以在要求的时间内完成给定的性能要求。
什么是感生电场电场线闭合？线闭合（Line Closure）是指当两个线路交叉切断时，它们会自动建立一个连接，以恢复原有的电力系统运行状态。
这种连接方式最常见的是采用接线箱，接线箱通过感应识别出两个线路交叉切断的位置，然后自动建立连接，以完善电力系统。
感生电场电场线闭合用于控制电力系统中地线电流的变化，而不影响系统的其他部分，这样可以有效提高电力系统的可靠性。
由于受到供电网络的不完善，或检修和调整电网，许多电力系统由于地线条件的改变而受到影响，甚至可能发生短路、保护失效等结果，严重的甚至可能造成人员伤亡或财产损失。
为了解决这个问题，电力系统中采用感生电场电场线闭合技术可以有效提高电力系统的可靠性。
感生电场电场线闭合机制的工作原理是：利用感应技术，感测到两组线路之间的电场分布变化，当检测到两组线路之间的电场变化超过预定的阈值时，就会自动建立连接，从而消除切断的位置，这样可以有效提高电力系统的可靠性，并减少系统的受电性能的影响。
感生电场电场线闭合技术需要安装在电力系统中的感应器和控制装置，来检测和控制电网中电流的变化，这样可以有效降低电网系
统中短路、保护失效等结果发生的概率。
此外，也可以通过感生电场电场线闭合，在有限的时间内恢复电力供应，并保证地线可靠性。
总之，感生电场电场线闭合是一种有效的技术，可以在电力系统中有效控制电流变化，提高系统的可靠性，防止事故的发生，提供用户更可靠的电力供应。
电磁感应现象的两类情况
则金属棒 ab 接入回路的 bc 部分切割磁感线产生的 感应电动势为： E＝Bv0 bc ＝Bv2 0ttan30° 在回路 bOc 中，回路总感应电动势具体由导体 bc 部分产生，因此，回路内总的感应电动势为：E ＝E＝ 3Bv2 0t/3.
总
电磁感应的图象问题
例4 如图甲所示，矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中，磁感线
的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的正方向垂直纸面向里， 磁感应强度 B 随时间变化的规律如图乙所示，若规定顺时针方向
为感应电流i的正方向，下列i－t图(如图丙)中正确的是(
)
【答案】
D
五、既有 动生又有感生： B变化S也变化： E =nΔ(BS) /Δt
d
a
v
e
b
f
例题１： 如图所示，固定与水平面上的金属框cdef，处 在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无 摩擦滑动。此时abed构成一个边长L的正方形，棒电阻r， 其余电阻不计，开始时磁感应强度为B。 ⑴ 若以t=0时 起，磁感应强度均匀增加，每秒增加量k，同时保持棒 静止，求棒中的感应电流？ ⑵ 若以t=0时起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定 速度v向右匀速运动，可使棒中不产生感应电流，则磁 感应强度应怎样随时间变化？
P
作用于杆的安培力 F =Bt l i
解得 F=3k2 l 2 t ／ 2r0 ， 代入数据为F=1.44×10 -3 N
v
Q
l
又解： 以 a 表示金属杆运动的加速度， 在t 时刻,金属杆与初始位置的距离 L=1/2×a t2 =18a v=a t=6a， 此时杆的速度 若磁场不变化，由于导体运动产生的动生电动势E1 E1 =Bt l v=kt l v=0.02 6×0.2×6a =0.144a (V) 这时，杆与导轨构成的回路的面积 S=Ll =3.6a ， 若导体不运动，由于磁场变化产生的感生电动势E2 E2 =SΔB/Δt= S×k = 3.6a ×0.02 = 0.072a (V) 回路中的感应电动势为两者之和（方向相同） E=E1+E2=SΔB/Δt + B2l v = 0.216a (V) L P R=2Lr =3.6 a 回路的总电阻 0 v l 回路中的感应电流 i =E/R=0.06 (A) Q 作用于杆的安培力 F=B2l i =0.12×0.2×0.06 =1.44 ×10 -3 N
感生电场 稳恒电流
感生电场稳恒电流
感生电场
概念介绍
感生电场是指由于磁通量的变化而产生的电场。
当磁场发生变化时，会产生感应电动势，从而在空间中产生感应电场。
原理解析
根据法拉第电磁感应定律，当一个线圈内的磁通量发生变化时，会在线圈内产生一个感应电动势。
这个感应电动势会引起一个涡旋电流，在空间中产生一个感应磁场和一个感应电场。
实际应用
1. 感应加热：利用感应电场产生涡流，在导体内部形成焦耳热来进行加热。
2. 传感器：利用感应电场测量物理量，如速度、位移、压力等。
3. 无线充电：利用变化的磁场来产生感应电动势，从而将能量传递给接收器，实现无线充电。
稳恒电流
概念介绍
稳恒电流是指在时间上保持不变的直流电流。
它是一种恒定大小和方向的电流，在回路中不受时间影响。
原理解析
稳恒直流电路中，由于没有时间上的变化，所以不存在自感和互感现象，也不存在电磁感应现象。
因此，稳恒直流电路的电压、电阻、电流之间的关系可以用欧姆定律来描述。
实际应用
1. 电化学反应：在一些电化学反应中，需要稳恒直流电源来提供稳定的电流。
2. 磁控管：磁控管是一种利用稳恒直流磁场来控制电子运动的元件。
3. 传感器：利用稳恒直流电源产生一个恒定的信号，来测量物理量。
感生电场和静电场的联系
感生电场和静电场的联系
感应电场和静电场都是电场的一种形式，它们之间存在一定的联系。
首先，感应电场是一种由变化的磁场引起的电场。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的变化率发生变化时，会在空间中产生感应电场。
这个感应电场的存在和强弱与磁场的变化率成正比。
而静电场是一种由电荷分布产生的电场，其主要特点是电荷在空间中保持不变或静止。
静电场的存在和强弱与电荷分布密度和电荷量成正比。
接下来，感应电场和静电场的性质也有所不同。
感应电场具有环路定理和法拉第电磁感应定律的特点，它的产生和变化与磁场和电流的变化有关。
而静电场则遵循库仑定律和电场叠加原理，其产生和变化与电荷分布和电场相互作用有关。
此外，感应电场和静电场在应用上也有所不同。
感应电场常被应用于电磁感应现象，如发电机和变压器等设备的工作原理；而静电场则常被应用于静电现象，如静电吸附、静电除尘等。
综上所述，感应电场和静电场在电场的产生原因、性质和应用方面都有所不同，但它们都是电场的一种形式，相互之间也存在着联系。
麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设之一感生电场
麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设之一感生电场
感生电场假设是麦克斯韦电磁场理论中的一个重要假设。
它指出，当物体在静态电场中移
动时，电场会为该物体产生一种电势来使它保持相同位置。
这种电势叫作感生电势，即由
静态电场向物体提供的电势。
感生电场假设是研究物理中最重要的假设之一，它通过推导出有关电磁学的公式，证明了
电场的存在和相互作用，这些公式是研究电机原理和信号传输的基础。
感生电场的最重要
结果是形成了磁通密度和电磁辐射。
由于感生电场假设是对静态电磁场关系的重要补充，因此它在磁体研究中也扮演着重要角色。
这种假设有助于我们理解磁学中磁力线和电磁辐射的产生机制，从而更好地利用电磁
场来进行科学研究和应用。
总之，感生电场假设是麦克斯韦电磁场理论的重要假设之一，也是物理学研究的重要分支。
它可以帮助我们更好地理解电磁场的作用和应用，从而更好地利用电磁场来进行科学研究
和应用。
感生电场和静电场的异同
感生电场和静电场的异同
哎呀呀，同学们，今天咱们来聊聊感生电场和静电场！这俩家伙可有意思啦！
先来说说静电场吧。
就像咱们在教室里，桌椅都乖乖地摆在固定的位置，这就是一种稳定。
静电场也是这样，它的电场强度不会随时间变化，稳稳当当的。
你看，那带电的小球，周围产生的电场就是静电场，多安静呀！
再瞧瞧感生电场，哎呀，它可就调皮多啦！就好比一阵突然刮起来的风，没有规律，说变就变。
当通过一个闭合回路的磁通量发生变化时，它就冒出来啦！
静电场是由静止的电荷产生的，就好像是一群排好队的士兵，整整齐齐。
而感生电场呢，是由变化的磁场产生的，就像一群调皮的孩子，到处乱跑。
咱们想想，静电场的电场线是不是不闭合呀？对呀！它从正电荷出发，终止于负电荷，规规矩矩的。
那感生电场的电场线可就不一样喽，它是闭合的曲线，就像一个没有尽头的圈圈，不停地转呀转。
要是把静电场比作是一条安静的小河，水流平稳。
那感生电场就是汹涌的海浪，一波接着一波，充满了活力。
有一次，我和小伙伴一起做实验。
我们研究静电场的时候，发现带电粒子在其中运动，就像是沿着一条设定好的轨道前进。
可当遇到感生电场时，带电粒子的运动轨迹完全变得让人捉摸不透，这可把我们惊讶坏了！
还有啊，静电场对放入其中的电荷做功，与路径无关，多干脆！感生电场就不一样啦，它对电荷做功与路径有关，就像走迷宫，不同的路可能有不同的结果。
你们说，这感生电场和静电场是不是很神奇？它们虽然有这么多不同，但又都和电场有关系。
我觉得呀，了解它们的异同，能让我们对这个神奇的物理世界有更深刻的认识，说不定以后还能靠着这些知识发明出超级厉害的东西呢！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
感生电场的概念
感生电场是由于电荷在空间中的运动而产生的电场。
根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，将在导体中感生出电场。
感生电场的产生与磁通量的变化有直接的关系。
下面将详细介绍感生电场的产生机制和相关的应用。
感生电场的产生机制主要是由电磁感应定律所描述的。
根据法拉第电磁感应定律，当一根导体穿过一个变化的磁场或由一个变化的磁场穿过一根导体时，导体内将会感应出一个电动势，并产生一个感生电场。
这个感生电场的方向和大小取决于磁场的变化率以及导体的几何形状。
具体来说，当导体在磁场中运动或磁场的强度发生变化时，磁通量发生变化，导致感生电场的产生。
感生电场的大小与磁场变化率成正比，即感生电场的大小随着磁场变化速度的增大而增大。
此外，导体的几何形状和导体内的电流分布也会影响感生电场的分布。
感生电场的应用非常广泛。
其中一种常见的应用是在发电机中产生电能。
发电机利用转子在磁场中转动，产生一个变化的磁通量，进而产生一个感生电场，使得导线中的自由电子发生电位移，产生一个电流。
这个电流最终被传送到电网供应电力。
另外一个重要的应用是在电感和变压器中。
电感在交流电路中起到储能和滤波的作用。
当电流通过电感时，形成一个不断变化的磁场，导致感生电场的产生。
这
个感生电场会阻碍电流的变化，从而使得电感能够储存电能。
变压器则利用感生电场来改变电压的大小。
变压器中的两个线圈通过铁芯连接，当一个线圈中的电流产生一个变化的磁场时，导致感生电场的产生，从而使得另一个线圈中的电压发生改变。
此外，感生电场还可以用于无线能量传输。
例如，无线充电技术利用感生电场将能量传输到无线充电设备，从而实现对电子设备的充电而无需插头。
此外，感生电场还有许多其他应用，例如电磁波的传播、电感传感器、传感器和测量设备等。
总结起来，感生电场是由于磁通量的变化而产生的电场。
感生电场的产生与磁场的变化率、导体的几何形状和导体内的电流分布有关。
感生电场在发电机、电感、变压器和无线能量传输等方面有重要的应用。
这些应用使得感生电场的研究和理解对现代工程和技术起到了重要的作用。