电磁感应与电磁波
人教版高中物理必修第三册精品课件 第13章 电磁感应与电磁波初步 4.电磁波的发现及应用
③可见光用于照亮自然界和通信;④紫外线用于杀菌消毒;⑤X射线应用于
医学上的X光照相;⑥γ射线用于检查金属部件的缺陷,摧毁病变的细胞等。
特别提示
不同的电磁波由于具有不同的波长(频率),才具有不同的特性。
应用体验
【例2】 下列有关电磁波的特性和应用,说法正确的是( D )
B.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
C.赫兹通过实验证实了电磁波的存在
D.空间某个区域有振荡变化的电场或磁场,能产生电磁波
解析 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场,A错误;均匀变化的电场
或磁场只能产生恒定的磁场或电场,不会产生电磁波,B错误;电磁波由麦克
斯韦预测,由赫兹通过实验证实,C正确;电磁波可以由振荡变化的电场或磁
(3)赫兹用实验验证了电磁波的存在。( √ )
(4)光在真空中的速度与电磁波在真空中的速度相同,光是一种电磁波。
( √ )
(5)电磁波具有能量,用来传递信息。( √ )
(6)无线电波的频率低于X射线的频率。( √ )
重难探究•能力素养全提升
探究点一
对麦克斯韦电磁场理论的理解
导学探究
如图所示的实验演示了电磁波的发射和接收,通过此实验证实了什么问题?
可以摧毁病变的细胞,C错误;紫外线和X射线都可以使感光底片感光,D
正确。
方法技巧
电磁波的特点和应用
我们不仅要牢记电磁波谱中的不同的电磁波(如红外线、紫外线、X射线、
γ射线)的特点和应用,还要记住电磁波谱中波长、频率的变化规律,如频率
越高,波长越短,穿透性越强;频率越低,波长越长,穿透性越弱。
电磁感应与电磁波
电磁感应与电磁波电磁感应和电磁波是物理学中非常重要的概念,它们在我们的日常生活中起着重要的作用。
本文将探讨电磁感应和电磁波的定义、特性以及应用。
一、电磁感应电磁感应是指当导体在磁场中运动时,会产生电流的现象。
这一现象是由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年发现的。
他的实验表明,当磁场的变化导致磁通量发生改变时,会在导体上产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律,当导体中的磁通量发生变化时,感应电流的大小与磁通量变化率成正比。
若导体的回路是封闭的,则感应电流还会产生磁场。
这个原理被广泛应用于发电机、变压器等电磁设备。
二、电磁波电磁波是由电场和磁场相互耦合形成的能量传播现象。
当电荷加速或振荡时,会产生电磁波。
电磁波有许多不同频率和波长的形式,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
电磁波以光速传播,它们的传播速度在真空中为常数。
根据波长的不同,电磁波可以分为低能量的无线电波和微波,以及高能量的X射线和γ射线。
电磁波的应用广泛。
无线电波被用于广播、通信和雷达系统。
微波被用于无线通信、烹饪和医疗成像。
可见光是我们肉眼所能感知到的电磁波,它被用于照明和图像显示。
而紫外线、X射线和γ射线可用于医学诊断和治疗,以及材料表征和科学研究等领域。
三、电磁感应与电磁波的关系电磁感应和电磁波之间存在着密切的联系。
根据法拉第电磁感应定律,变化的磁场可以导致感应电流的产生。
而电流可以产生磁场,从而形成电磁波。
因此,变化的磁场可以通过电磁感应产生电磁波。
这一关系在无线电技术中得到了充分的应用。
无线电发射器通过产生变化的电流,在天线中产生变化的电场和磁场,从而发射出无线电波。
而接收器中的天线接收到无线电波后,感应产生电流,并进行信号解调和放大等处理。
四、电磁感应与电磁波的重要性电磁感应和电磁波对现代社会和科学研究起着重要的作用。
它们推动了电力工业的发展,使得电能得以高效地传输和利用。
电磁波的广泛应用改变了我们的生活方式,加速了信息的传播和交流。
理解电磁感应和电磁波
理解电磁感应和电磁波电磁感应和电磁波是物理学中的重要概念,它们在现代科学和技术中起着重要的作用。
本文将深入探讨电磁感应和电磁波的概念、原理和应用。
一、电磁感应电磁感应是指通过磁场的变化引起电流的现象。
它是由英国物理学家迈克尔·法拉第在19世纪中叶研究得出的。
当一个导体相对于磁场运动或者磁场相对于导体变化时,就会在导体中产生感应电流。
这一原理被广泛用于发电机、电动机等各种电磁设备中。
电磁感应的原理可以用法拉第电磁感应定律进行描述。
法拉第电磁感应定律的表达式为:感应电动势E=-dΦ/dt,其中E表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
该定律说明了感应电动势与磁通量的变化率成正比,且方向遵循楞次定律。
电磁感应在现代社会中有着广泛的应用。
例如,发电机通过电磁感应原理将机械能转化为电能,供电给我们日常生活中所使用的各种电器。
此外,变压器、感应电磁炉等也是基于电磁感应原理运作的电子设备。
二、电磁波电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
它们以光速传播,包括无线电波、微波、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等不同频率范围的波。
电磁波的概念最早由英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在19世纪提出,并由德国物理学家海因里希·赫兹通过实验证实。
电磁波的传播具有波粒二象性,既可以被看作波动现象,也可以被看作由光子组成的粒子。
电磁波的特点包括频率、波长和振幅等。
频率指波的振动次数,波长指波的传播距离,振幅指振动的最大幅度。
电磁波在通信、卫星导航、雷达、医学等方面有着广泛应用。
例如,无线电波被用于广播和通信传输,微波被用于烹饪和通信,可见光被用于照明和成像,X射线被用于医学诊断等。
三、电磁感应和电磁波的关系电磁感应和电磁波是密切相关的概念。
根据麦克斯韦方程组,变化的磁场可以产生电场,而变化的电场也可以产生磁场。
这就是电磁感应和电磁波相互转化的基本原理。
当一个导体中的电流在变化时,就会产生变化的磁场,从而引起感应电动势。
电磁感应、电磁场电磁波的知识点总结全
可编辑修改精选全文完整版高二物理电磁感应、电磁场电磁波的知识点总结2012.6一、产生感应电流的条件:1.磁通量发生变化(产生感应电动势的条件)2.闭合回路*引起磁通量变化的常见情况:(1)线圈中磁感应强度发生变化(2)线圈在磁场中面积发生变化(如:闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动)(3)线圈在磁场中转动二、感应电流的方向判定:1.楞次定律:(适用磁通量发生变化)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
关于“阻碍”的理解:(1)“阻碍”是“阻碍原磁通量的变化”,而不是阻碍原磁场;(2)“阻碍”不是“阻止”,尽管“阻碍原磁通量的变化”,但闭合回路中的磁通量仍然在变化;(3)“阻碍”是“阻碍变化”,当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反——阻碍原磁通量的增加;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同——阻碍原磁通量的减少。
2.右手定则:(适用导体切割磁感应线)伸开右手,让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指指的就是感应电流的方向。
其中四指指向还可以理解为:感应电动势高电势处。
*应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤①明确闭合回路中原磁场方向(穿过线圈中原磁场的磁感线的方向)。
②把握闭合回路中原磁通量的变化(φ原是增加还是减少)。
③依据楞次定律,确定回路中感应电流磁场的方向(B感取什么方向才能阻碍φ原的变化)。
④利用安培定则,确定感应电流的方向(B感和I感之间的关系)。
*楞次定律的拓展1.当闭合回路中磁通量变化而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍原磁通量的变化。
(增反减同)2.当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍二者之间的相对运动(来斥去吸)。
3.当线圈中自身电流发生变化而引起感应电流时,感应电流的效果总是阻碍原电流的变化(自感现象)。
三、感应电动势的大小:1. 法拉第电磁感应定律:在电磁感应现象中,电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
电磁感应与电磁波的基本特性
电磁感应与电磁波的基本特性在我们生活的这个科技飞速发展的时代,电磁感应和电磁波扮演着至关重要的角色。
从日常使用的手机通信,到医疗领域的磁共振成像(MRI),从电力的传输到卫星导航,电磁感应和电磁波的应用无处不在。
那么,究竟什么是电磁感应?电磁波又具有哪些基本特性呢?让我们先来聊聊电磁感应。
电磁感应是指当导体在磁场中运动或者磁场发生变化时,导体中会产生电动势的现象。
这就好比在一个流淌的河流中放置一个水车,水流的运动带动水车转动。
在这里,磁场就如同水流,而导体就像是水车。
想象一下,有一根导线在磁场中做切割磁感线的运动。
当导线切割磁感线时,导线内的自由电子会受到磁场的力的作用,从而发生定向移动,在导线两端产生电压。
这就是电磁感应的一个简单例子。
电磁感应的发现,是人类认识电磁现象的一个重大突破。
它为发电机的发明奠定了基础。
发电机就是利用电磁感应原理,将机械能转化为电能。
当我们转动发电机的转子时,转子中的导体在磁场中不断切割磁感线,从而产生了电能。
说完电磁感应,我们再来看看电磁波。
电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的振荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。
电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。
光就是一种电磁波。
我们每天都能感受到光的存在,却很少去思考光是如何传播的。
其实,光就是电磁波的一种形式,它以极快的速度在空间中传播。
电磁波具有很多特性,其中频率和波长是两个非常重要的参数。
频率是指电磁波在单位时间内振动的次数,而波长则是电磁波在一个周期内传播的距离。
它们之间的关系可以用公式:速度=频率×波长来表示。
电磁波的速度在真空中是恒定的,约为 3×10^8 米每秒。
不同频率的电磁波具有不同的性质和应用。
例如,频率较低的无线电波,常用于广播、通信和导航等领域。
我们通过收音机收听的广播节目,就是通过无线电波传输的。
而频率较高的 X 射线和伽马射线,则在医学诊断和治疗、工业探伤等方面发挥着重要作用。
电磁感应和电磁波的相互作用
电磁感应和电磁波的相互作用电磁感应和电磁波是物理学中两个重要的概念。
它们之间存在着密切的相互作用关系,对于理解和应用于电磁现象都具有重要的意义。
首先,我们来看看电磁感应对于电磁波的产生和传播的作用。
电磁感应是指通过磁场的变化而产生电场,或者通过电场的变化而产生磁场的现象。
而电磁波则是指电磁场的一种传播方式,通过电场和磁场的相互作用而产生的波动现象。
电磁感应是电磁波产生的重要原因之一。
在电磁感应的过程中,当磁场的变化引起电场的变化时,产生的电场会在空间中传播,形成电磁波。
这个过程称为电磁感应的倒数过程,也就是电磁感应与电磁波相互作用的基础。
电磁感应和电磁波之间的相互作用,使得电磁波能够传播到远处,从而实现了无线通信等重要应用。
电磁波不仅是通过电磁感应产生的,它也能够引起电磁感应。
当电磁波通过导体时,会产生感应电流。
这是因为电磁波的电场和磁场的变化会作用于导体中的自由电荷,从而产生感应电流。
利用这一原理,我们可以实现无线电和雷达等技术。
除了电磁感应和电磁波之间的相互作用,它们还与许多其他物理现象相互关联。
例如,电磁感应产生的电磁场和电磁波的传播都需要满足麦克斯韦方程组,这是电磁学的基本方程。
麦克斯韦方程组描述了电场和磁场的变化规律,通过这些方程我们可以推导出电磁波的传播速度等重要参数。
此外,电磁感应和电磁波也与光学和量子力学等领域有着密切关系。
在光学中,电磁波的频率和波长决定了光的颜色和能量。
我们知道,可见光是一种电磁波,其频率范围约为4×10^14-8×10^14赫兹。
而在量子力学中,光的行为可以解释为光子的粒子性质,光子是一种携带电磁辐射能量的粒子。
总结起来,电磁感应和电磁波之间存在着密切的相互作用。
电磁感应是电磁波产生和传播的重要原因之一,而电磁波又可以引起电磁感应。
它们之间的相互作用使得电磁波能够传播到远处,并且对于无线通信等应用具有重要的意义。
同时,电磁感应和电磁波也与麦克斯韦方程组、光学和量子力学等物理学领域有着密切的关联。
电磁学电磁波与电磁感应实验应用
电磁学电磁波与电磁感应实验应用电磁学是物理学中的重要分支,研究电荷和电流所产生的电磁力及其相互作用。
在电磁学中,电磁波与电磁感应是两个重要的实验应用。
本文将就电磁波与电磁感应的实验应用展开论述,介绍相关的实验过程和结果。
一、电磁波实验应用1. 麦克斯韦电磁波实验麦克斯韦电磁波实验是以詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的电磁波理论为基础,通过实验验证了电磁波存在的事实。
实验中,可以利用一个振荡电路和天线来产生电磁波,然后利用接收天线来接收电磁波信号。
通过测量接收到的信号强度和频率,可以验证电磁波的存在以及其特性。
2. 瑞利衍射实验瑞利衍射实验是研究电磁波传播和衍射现象的重要实验之一。
实验中,可以利用一个窄缝或孔来产生衍射效应,并使用屏幕来观察衍射图样。
通过改变光源频率或者改变窄缝的宽度,可以观察到不同频率或不同宽度的电磁波满足不同的衍射条件,从而验证电磁波的波动性和衍射现象。
3. 双缝干涉实验双缝干涉实验是研究电磁波干涉现象的经典实验。
实验中,可以利用两个紧密排列的缝或孔来产生干涉效应,并使用屏幕来观察干涉图样。
通过改变光源频率或者改变缝宽、缝距,可以观察到不同频率或不同几何参数下的干涉现象,从而验证电磁波的波动性和干涉特性。
二、电磁感应实验应用1.法拉第电磁感应实验法拉第电磁感应实验是研究电磁感应现象的经典实验之一。
实验中,可以利用一个线圈和一个磁铁来产生磁场,通过改变磁铁的位置或线圈的形状,可以观察到感应电动势的产生。
通过测量感应电动势的大小和方向,可以验证法拉第电磁感应定律的成立。
2.楞次定律实验楞次定律实验是研究电磁感应现象的重要实验之一。
实验中,可以利用一个线圈和一个恒定磁场来产生感应电流,然后改变磁场的强度或方向,观察到感应电流的变化。
通过测量感应电流的大小和方向,可以验证楞次定律的成立。
3.变压器实验变压器实验是利用电磁感应原理进行能量传递的重要实验之一。
实验中,可以通过两个线圈的相互感应,将电能从一个线圈传递到另一个线圈。
高二物理知识点总结电磁感应与电磁波的关系
高二物理知识点总结电磁感应与电磁波的关系高二物理知识点总结:电磁感应与电磁波的关系电磁感应与电磁波是高中物理中的两个重要概念。
电磁感应是指在磁场的作用下,导体中会产生感应电动势并产生感应电流的现象;而电磁波是指由振动的电场和磁场所组成的波动现象。
本文将对电磁感应与电磁波的关系进行总结。
一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律根据法拉第电磁感应定律,当导体与磁场相对运动或磁场发生变化时,导体内将会产生感应电动势。
这个定律表明了电磁感应的基本原理。
2. 感应电动势的大小与方向感应电动势的大小与导体与磁场的相对速度、磁感应强度以及导体本身的长度有关。
感应电动势的方向由楞次定律决定,即感应电流方向总是使磁场与导体的相对运动趋势减弱。
3. 磁场中的感应电流当导体中存在感应电动势时,如果导体形成闭合回路,就会产生感应电流。
感应电流的方向也由楞次定律决定,总是使磁场与导体的相对运动朝着减弱的方向。
二、电磁波1. 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的一组偏微分方程。
其中,麦氏方程是描述电场随时间和空间的变化规律,以及电磁感应定律相互结合而得出的。
同时,麦克斯韦方程还表明电磁波是电场和磁场通过时间和空间的相互变化而产生的。
2. 电磁波的性质电磁波是一种横波,即电场和磁场的振动方向垂直于波的传播方向。
电磁波在真空以及各种介质中都能传播,并且传播速度等于光速。
根据波长的不同,电磁波可以分为不同的类型,包括射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
三、电磁感应与电磁波的关系1. 电磁感应产生电磁波根据麦克斯韦方程组和电磁感应的原理,当导体中产生感应电流时,周围就会形成相应的电场和磁场。
这些电场和磁场通过时间和空间的变化而相互影响,产生电磁波。
2. 电磁波感应电磁感应与此同时,电磁波也可以产生电磁感应。
当电磁波与导体相交时,电磁波的电场和磁场对导体产生作用,导致感应电动势的产生。
这个过程常用于无线通信、无线充电等技术中。
电磁学中的电磁波和电磁感应
电磁学中的电磁波和电磁感应电磁学是物理学中的一个重要分支,研究电荷和电流之间的相互作用以及电磁场的性质和行为。
在电磁学中,电磁波和电磁感应是两个重要的概念和现象。
本文将从电磁波和电磁感应两个方面展开论述。
一、电磁波电磁波是一种由电场和磁场组成的波动现象,它可以在真空中传播,也可以在介质中传播。
电磁波的传播速度等于光速,是自然界中最快的速度。
电磁波的产生和传播是由振荡的电荷或电流引起的。
当电荷或电流发生变化时,就会产生电磁波。
电磁波具有波长、频率和能量等特性,根据波长的不同,可以将电磁波分为不同的类型,如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
电磁波在日常生活中有着广泛的应用。
无线电和电视广播、手机通信、雷达和卫星通信等都是利用电磁波进行信息传输的。
此外,电磁波还被用于医学诊断和治疗,如X射线用于骨骼检查,核磁共振用于脑部成像等。
二、电磁感应电磁感应是指当磁场发生变化时,在磁场中的导体中会产生感应电流。
电磁感应是电磁学中的重要现象,也是电磁感应定律的基础。
根据法拉第电磁感应定律,当导体中的磁通量发生变化时,导体中就会产生感应电动势。
根据楞次定律,感应电动势的方向总是使产生它的磁通量变化减小。
如果导体是闭合回路,感应电动势就会产生感应电流。
电磁感应在发电机和变压器等电力设备中有着重要的应用。
发电机通过转动磁场和导体之间的相对运动来产生电能。
变压器则利用电磁感应的原理,将电能从一个电路传输到另一个电路,实现电能的变压和传输。
三、电磁波和电磁感应的关系电磁波和电磁感应是密切相关的。
根据麦克斯韦方程组,变化的磁场可以产生变化的电场,变化的电场也可以产生变化的磁场。
这种相互转化的过程就是电磁波的产生和传播。
当电磁波传播到导体附近时,由于电磁波的电场和磁场的变化,导体中会产生感应电流。
这种现象被称为电磁感应。
电磁感应可以用于无线电接收和电磁波的探测等应用。
此外,电磁波和电磁感应还有着重要的实验基础。
电磁感应和电磁波的关系
电磁感应和电磁波的关系电磁感应和电磁波是电磁学中两个重要的概念,它们之间存在着密切的联系。
本文将详细介绍电磁感应和电磁波的定义、特性以及它们之间的关系。
一、电磁感应的定义和特性电磁感应指的是磁场相对于一定的导体或回路发生变化时,由于磁通量的变化而在导体或回路中产生感应电动势的现象。
电磁感应是法拉第电磁感应定律的基础,即当一个闭合回路中的磁通量发生变化时,该回路中就会产生感应电流。
电磁感应的特性主要包括:1. 磁通量的变化率与感应电动势成正比:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
即当磁通量发生较大变化时,感应电动势也会相应增大。
2. 感应电动势的方向和磁通量的变化方向相反:感应电动势的方向遵循楞次定律,即感应电动势的方向总是使得感应电流的磁场与原磁场相反。
3. 导体的形状和位置对电磁感应的影响:导体的形状和位置会改变磁通量的变化率,从而影响感应电动势的大小。
当导体环绕磁场的面积增大时,磁通量的变化率也会相应增大。
二、电磁波的定义和特性电磁波是指电场和磁场在空间中传播的波动现象。
电磁波是由振荡的电场和磁场相互耦合产生的,它们以光速在真空中传播。
电磁波的特性主要包括:1. 电场和磁场的方向垂直:在电磁波传播的过程中,电场和磁场的方向垂直于彼此,并且垂直于波的传播方向。
这种垂直关系被称为电磁波的横波性质。
2. 电磁波的频率和波长关系:电磁波的频率与波长之间存在一个固定的关系,即频率乘以波长等于光速。
这个关系由著名的麦克斯韦方程组确定。
3. 电磁波的传播速度:在真空中,电磁波的传播速度等于光速,即约为3×10^8米/秒。
光速是一个常数,不会受到介质的影响。
三、电磁感应与电磁波的关系电磁感应和电磁波之间存在着紧密的联系,主要表现在以下几个方面:1. 电磁波的发射和接收:电磁波是由振荡的电场和磁场相互耦合产生的,在发射和接收电磁波的过程中,常常涉及到电磁感应的现象。
例如,无线电和电视台在发射电磁波时,通过感应线圈产生的感应电动势将电能转化为电磁波的能量。
物理中的电磁感应与电磁波知识点解题技巧分享
物理中的电磁感应与电磁波知识点解题技巧分享电磁感应与电磁波知识点解题技巧分享在物理学中,电磁感应和电磁波是两个重要的概念。
电磁感应涉及到磁场和感应电流之间的关系,而电磁波则是一种能量传播的方式。
本文将详细介绍这两个知识点,并分享一些解题技巧,帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、电磁感应电磁感应是指当一个导体在磁场中运动或受到磁场变化的影响时,会在导体中产生感应电流。
这一现象是由法拉第电磁感应定律描述的,即导体中的感应电流的大小与导体所受磁场变化的快慢成正比。
在解决与电磁感应相关的问题时,一个重要的技巧是应用楞次定律。
根据楞次定律,感应电流的产生会使得电流所产生的磁场方向与原先磁场的变化方向相反。
这个定律可以用来解释为什么在一个导体中产生感应电流时,导体会有一个自感应电动势,反作用于磁场的变化。
另一个与电磁感应相关的重要概念是电磁感应中的反应规律。
在一个闭合电路中,感应电流会抵消原磁场的变化,从而使得磁场不再发生改变。
这一规律可以用于解答一些和感应电流方向相关的题目。
二、电磁波电磁波是一种电磁场传播的形式,具有电场和磁场的振荡。
它们以光速在真空中传播,并且可以在空气、水和其他介质中传播。
电磁波包括了整个电磁谱,从长波的无线电波到短波的X射线和伽马射线。
解决电磁波相关问题的一个关键技巧是利用电磁波的基本性质。
例如,电磁波在真空中传播的速度是一个恒值,称为光速。
此外,电磁波的频率和波长之间有一个确定的关系,即频率乘以波长等于光速。
在应用电磁波知识解题时,还需要了解电磁波的吸收和反射现象。
不同材料对电磁波的吸收和反射程度是不同的,这可以根据材料的特性来进行推算。
三、解题技巧1. 了解题目要求:在解答与电磁感应和电磁波相关的问题时,首先要仔细阅读题目,并理解问题的要求。
分析题目中给出的已知条件和需要求解的未知量,确保对问题的要求有清晰的了解。
2. 应用基本公式:掌握基本的公式和概念对于解题是至关重要的。
电磁感应发电原理和电磁波的产生
电磁感应发电原理和电磁波的产生电磁感应是指通过磁场的变化引起的感应电流或感应电动势的产生。
电磁感应发电是利用电磁感应现象将机械能转化为电能的过程。
而电磁波的产生则是由于电磁感应现象的存在,通过电磁场的振动而产生的。
一、电磁感应发电原理电磁感应发电的核心原理是法拉第电磁感应定律。
根据该定律,当导体与磁场相对运动或磁场发生变化时,导体中将产生感应电动势。
根据电动势的方向规则以及导体电阻的存在,感应电流也会随之产生。
电磁感应发电可以通过不同的方法实现,其中最常见的一种方式是利用发电机。
发电机由主磁场和旋转导体部分组成。
主磁场可以通过磁铁或电流产生,而旋转导体则通常是一个圆形的线圈。
当旋转导体转动时,导体与主磁场之间的相对运动会产生感应电动势和感应电流。
二、电磁波的产生电磁波是由电场和磁场通过空间传播形成的波动现象。
当电荷或电流变化时,它们会产生变化的电场和磁场。
根据麦克斯韦方程组,电场和磁场之间相互耦合,从而形成电磁波。
电磁波的传播速度是光速,它能够在真空中传播,也能够在各种介质中传播。
电磁波根据频率的不同分为不同的波段,例如无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
电磁波在现代通信、遥感以及医疗等领域有着广泛的应用。
无线电、电视、手机等通信设备都是利用电磁波的传播特性实现信息的传递。
遥感技术则利用不同频段的电磁波来获取地球表面的信息。
医疗领域中,电磁波的应用也非常广泛,例如核磁共振成像(MRI)就是利用磁场和电场相互作用来获取内部结构图像的一种方法。
总结:电磁感应发电是利用电磁感应现象将机械能转化为电能的过程。
电磁波的产生是由于电磁感应现象的存在,通过电场和磁场的耦合形成的波动现象。
电磁波在现代的通信、遥感和医疗等领域具有重要的应用价值。
通过深入理解电磁感应发电原理和电磁波的产生,我们可以更好地应用和发展相关技术,推动科学技术的进步。
物理学中的电磁感应与电磁波的产生
物理学中的电磁感应与电磁波的产生电磁感应和电磁波是物理学中重要的概念,它们对于现代科技的发展和应用具有重要作用。
本文将介绍电磁感应和电磁波的基本原理和应用。
一、电磁感应电磁感应是指当导体在磁场中发生运动或磁场发生变化时,导体内部会产生感应电动势和感应电流。
这一现象是由法拉第电磁感应定律所描述的。
法拉第电磁感应定律是物理学家迈克尔·法拉第在19世纪提出的,它揭示了磁场与导体之间的相互作用关系。
定律的数学表达式为:感应电动势的大小与导体所受磁场变化率成正比。
根据法拉第电磁感应定律的原理,我们可以利用电磁感应现象制造发电机、变压器等设备。
发电机通过旋转的磁场感应导体产生电动势,将机械能转化为电能。
变压器则通过变化的磁场在导体中感应出不同的电压,实现电能的传输和变换。
二、电磁波的产生电磁波是一种具有电场和磁场的波动现象,它是由振荡的电荷和振荡的磁场相互作用而产生的。
电磁波的产生与麦克斯韦方程组密切相关。
麦克斯韦方程组是描述电磁波传播规律的基本物理定律,它由物理学家詹姆斯·麦克斯韦在19世纪提出。
根据麦克斯韦方程组,当电荷振荡时,会产生电场的变化;而当电流振荡时,会产生磁场的变化。
这两种变化相互作用,形成电磁波。
电磁波的频率和波长决定了它的性质和应用。
根据频率不同,电磁波可以分为很多种类,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
这些电磁波在通讯、医学、材料科学等领域都有广泛的应用。
三、电磁感应和电磁波的应用电磁感应和电磁波在现代科技中有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用示例:1. 电力工程:电磁感应原理被应用于发电机和变压器中,实现电能的转换和传输。
2. 通讯技术:无线电波是电磁波的一种,通过电磁波的传播,实现了无线通讯的远距离传输。
手机、无线电、卫星通信等都是利用电磁波进行信息传递的。
3. 医学成像:X射线和核磁共振等医学成像技术都是利用电磁波的特性获取人体内部的影像信息。
高中物理教案:电磁感应和电磁波的关系
高中物理教案:电磁感应和电磁波的关系一、电磁感应与电磁波的联系电磁感应和电磁波是高中物理课程中的重要内容,它们在日常生活以及科学研究中都占有重要地位。
本文将从电磁感应和电磁波的概念入手,探讨它们之间的关系,并介绍相关实验和应用。
1. 电磁感应电磁感应是指导体内或周围发生改变时所产生的感应电动势和感应电流。
根据法拉第恒定定律,当导体相对于外部磁场发生运动或外部磁场相对于导体发生变化时,会在导体中产生感应电流。
这种现象被广泛用于发电机、变压器等设备中。
2. 电磁波电磁波是由振荡的电场和磁场组成的传播能量的方式。
根据麦克斯韦方程组,变化的电流或变化的交替电压都会产生交变的无线辐射场,也就是我们常说的电磁波。
每一个频率范围内不同类型的波(如无线电波、可见光、X射线等)都属于电磁波。
二、电磁感应导致产生电磁波的原理电磁感应和电磁波之间存在着紧密的联系。
当导体中的感应电流发生变化时,就会产生相应频率的交变磁场。
这个交变磁场通过空气或其他介质传播时便形成了电磁波。
较为常见的一个实例是无线电技术。
当无线电台通过调节发射天线上的交变电流来改变其频率和振幅时,就会在周围空间产生相应频率和振幅的交变磁场。
这个交变磁场通过空气传递出去,形成了无线电波。
接收方根据接收天线截获到的信号,通过相应的方式将它们转化为声音、图像或其他形式。
三、实验验证与应用1. 互感器互感器是一种基于电磁感应现象工作的设备,在能量传输与控制中有广泛的应用。
它利用两个或更多线圈之间建立可变大小和方向的互感关系,实现能量传输、信号放大等功能。
互感器被广泛运用在变压器、传感器和电力通信等领域。
2. 电动机电磁感应也是电动机工作的基本原理之一。
通过在磁场中产生旋转的感应电动势,将电能转化为机械能。
这种能量转换实现了电动机的运行,广泛应用于各种设备和交通工具中,如风力发电机、汽车发动机等。
3. 纳米技术近年来,随着纳米技术的发展,科学家们对电磁感应和电磁波进行了更深入的研究,并在纳米材料制备、数据存储和传输等领域取得了重要突破。
物理中的电磁波与电磁感应
物理中的电磁波与电磁感应电磁波与电磁感应电磁波和电磁感应是物理学中重要的概念和原理。
它们在我们的日常生活中起着重要作用,并在各个领域有着广泛的应用。
本文将介绍电磁波和电磁感应的基本概念、性质以及其在实际应用中的重要意义。
一、电磁波的基本概念与性质电磁波是一种由电场和磁场交替垂直振动传播的波动现象。
根据电磁波的频率范围不同,可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同类型的电磁波。
这些波动现象是由霍尔茨发现和麦克斯韦方程组的推导得出的。
电磁波具有一系列特性。
首先,它们以光速在真空中传播,即3.00 ×10^8米/秒。
其次,电磁波可以在介质中传播,传播速度略小于光速。
其次,电磁波的传播方向是垂直于电场和磁场的。
二、电磁感应的基本概念与性质电磁感应是指导体内的磁场发生变化时,导体中会产生感应电动势的现象。
这一现象是法拉第发现并总结的,也是麦克斯韦方程组的重要应用之一。
在电磁感应中,导体内的电子受到磁场的作用,从而产生感应电流。
当导体与磁场相对运动时,感应电流的方向和大小受到磁场变化速率和导体特性的影响。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场变化速率成正比。
当磁场的变化速率较大时,感应电动势也会相应增大。
同时,导体内的感应电流会产生磁场,该磁场的方向遵循右手定则。
三、电磁波与电磁感应的关系电磁波和电磁感应在物理学中密切相关。
麦克斯韦方程组描述了电磁场的变化规律,其中涉及到电场磁场的相互作用,也就是电磁波的产生和传播。
当电磁波通过一个导体时,会引起导体内的电子受到力的作用,进而产生感应电动势和感应电流。
这就是电磁感应的过程。
电磁波与电磁感应在实际应用中有着广泛的应用。
无线电技术、通信技术和雷达系统等都是基于电磁波的特性来设计和实现的。
通过利用电磁感应的原理,我们可以制造发电机、变压器等设备来实现能量转换和传输。
此外,电磁波和电磁感应还在医学、卫生、古生物学、科学研究等领域起着重要作用。
电磁感应与电磁波发射应用知识点总结
电磁感应与电磁波发射应用知识点总结在我们生活的现代科技世界中,电磁感应与电磁波发射的应用无处不在。
从日常使用的手机通信到全球定位系统,从电力的传输到医疗设备的运作,都离不开这两个重要的物理概念。
接下来,让我们深入了解一下电磁感应与电磁波发射的相关知识点以及它们在实际中的广泛应用。
一、电磁感应电磁感应是指当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势和感应电流的现象。
这是迈克尔·法拉第在 1831 年发现的,为现代电学的发展奠定了基础。
(一)电磁感应的条件产生电磁感应现象必须满足两个条件:一是闭合回路,二是穿过回路的磁通量发生变化。
磁通量的变化可以由磁场的变化、导体在磁场中的运动、导体的形状或面积的改变等引起。
(二)法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出,感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
数学表达式为:$E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,其中$E$是感应电动势,$n$是线圈的匝数,$\Delta\Phi$是磁通量的变化量,$\Delta t$是时间的变化量。
负号表示感应电动势的方向总是阻碍磁通量的变化。
(三)楞次定律楞次定律则用于确定感应电流的方向。
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
简单来说,就是“来拒去留,增反减同”。
二、电磁波发射电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场。
电磁波的发射需要满足一定的条件。
(一)电磁波的产生电磁波的产生源于电荷的加速运动或变化的电流。
例如,在天线中,高频交变电流会产生迅速变化的电场和磁场,从而向周围空间发射电磁波。
(二)电磁波的特性电磁波具有波的共性,如波长、频率、波速等。
它们之间的关系可以用公式$c =\lambda f$表示,其中$c$是真空中的光速,约为$3\times10^8$米/秒,$\lambda$是波长,$f$是频率。
电磁感应和电磁波的产生
电磁感应和电磁波的产生电磁感应是指通过磁场的变化来诱发电流的现象,而电磁波则是指由振荡的电场和磁场组成的波动,它们在物理学中扮演着重要的角色。
本文将探讨电磁感应和电磁波的产生,并阐述它们在科学和技术领域中的应用。
1. 电磁感应的原理电磁感应的原理是由法拉第电磁感应定律提出的。
根据它的表述,当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电流。
这意味着当磁场与导体的相对运动导致磁通量发生变化时,导体中就会产生电流。
2. 应用:发电机和变压器电磁感应的应用之一是发电机。
发电机通过转动磁场与导体之间的相对运动来产生感应电流,从而将机械能转化为电能。
这一原理被广泛应用于发电站和小型发电设备中。
另一个重要的应用是变压器。
变压器利用电磁感应的原理来实现电压的升降。
当通过一个线圈的电流发生变化时,会在另一个线圈中诱导出电流。
通过调整输入线圈和输出线圈的匝数比例,变压器可以将电压从高压端升高或降低到低压端,实现电能的传输和分配。
3. 电磁波的产生和特性电磁波是由振荡的电场和磁场组合而成的波动。
当电子在一个电场中振荡时,就会激发出相应的电磁波。
这些电磁波在空间中传播,并且以光速(即299,792,458米/秒)传播。
电磁波根据频率的不同可以分为不同的类别,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
它们的频率从低到高逐渐增加,对应的能量也越来越高。
4. 应用:通信和医学成像电磁波的传播特性使得它在通信领域中起着不可或缺的作用。
无线电波、微波和红外线等不同类型的电磁波被用于无线通信、卫星通信和雷达系统中。
它们通过空间中的传播来传递信息,实现远程通讯和数据传输。
此外,电磁波在医学领域中也有重要的应用。
X射线被用于诊断疾病和检查骨骼,而γ射线被用于放射治疗和肿瘤治疗。
此外,磁共振成像(MRI)利用强磁场和射频脉冲来获取人体内部的高分辨率图像,为医生提供宝贵的诊断信息和指导。
总结:本文介绍了电磁感应和电磁波的产生以及它们在科学和技术领域中的应用。
法拉第电磁感应定律与电磁波的传播关系
法拉第电磁感应定律与电磁波的传播关系在物理学中,法拉第电磁感应定律和电磁波的传播关系是非常重要的两个概念。
法拉第电磁感应定律描述了电磁感应现象,而电磁波的传播则是法拉第电磁感应定律产生的结果。
本文将探讨这两个概念之间的联系和作用。
1. 法拉第电磁感应定律的基本原理法拉第电磁感应定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出的。
根据该定律,当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
具体而言,如果一个导体被放置在一个变化的磁场中,或者导体自身在磁场中运动,那么在导体的两端将产生一个感应电动势。
这是由于磁场变化引起的电场变化,进而导致了电位差的产生。
2. 法拉第电磁感应定律的数学表达法拉第电磁感应定律可以用数学公式来表示。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势(ε)与磁通量的变化率成正比。
公式可以表示为:ε = -d(Φ)/dt,其中ε是感应电动势,Φ是磁通量,t是时间。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
3. 电磁波的传播过程当导体中的磁通量发生变化时,根据法拉第电磁感应定律,在导体中会产生感应电动势。
如果导体形成一个闭合回路,感应电动势将引起电流的流动。
这导致了一个重要的现象,即电磁波的传播。
电磁波是由振荡的电场和磁场组成的,它们相互垂直且相互作用。
当电磁波在空间中传播时,电场和磁场的变化产生了一对彼此垂直的波动。
这种波动以光速传播,且无需介质的支持。
这就是我们熟知的电磁波,包括射频、微波、可见光、红外线、紫外线、X射线和γ射线等不同频率范围的波动。
4. 法拉第电磁感应定律与电磁波的关系电磁波的传播与法拉第电磁感应定律紧密相关。
事实上,电磁波的传播过程是由法拉第电磁感应定律产生的感应电动势驱动的。
当电磁波通过导体时,导体中的电子会受到电磁波的作用而发生振荡。
这种振荡引起了导体中的感应电动势,进而产生了电流。
电流的存在又会导致电磁波的传播。
可以说,法拉第电磁感应定律提供了实现电磁波传播的物理基础。
中考物理电磁感应与电磁波的基本原理介绍
中考物理电磁感应与电磁波的基本原理介绍电磁感应是我们日常生活中常见的现象之一,而电磁波则是构成电磁辐射的重要组成部分。
本文将介绍中考物理中关于电磁感应和电磁波的基本原理。
一、电磁感应的基本原理电磁感应是指通过改变磁场的强度或方向所产生的感应电动势。
电磁感应的基本原理是法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律有两种表述方式:一、当导体切割磁感线时,导体两端产生感应电动势;二、当导体在磁场中运动时,导体内部也会产生感应电动势。
二、电磁感应的应用电磁感应的应用非常广泛,其中较为常见的应用有发电机和变压器。
发电机是一种将机械能转化为电能的装置,其基本构造为线圈和磁场,通常通过通过转动线圈和磁场相对运动来产生感应电动势。
变压器是一种用于电能的传输和变压的装置,其基本构造为两个线圈和磁场,通过改变线圈的匝比来改变输出电压。
三、电磁波的基本原理电磁波是以电和磁的相互作用传播的波动。
电磁波具有电场和磁场的垂直振动方向,其传播速度为光速。
电磁波根据频率分为不同的类型,包括射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
四、电磁波的应用电磁波的应用场景非常广泛,其中最为常见的是无线通信和光学通信。
无线通信主要是利用无线电波进行信息的传递,包括广播电视、手机通信和无线局域网等。
光学通信则是利用光波进行信息的传递,包括光纤通信和激光通信等。
此外,电磁波还应用于医学影像、雷达测距和无线充电等领域。
总结:电磁感应和电磁波是物理学中的重要概念,其应用广泛且深入我们的生活。
通过对电磁感应和电磁波的学习,我们可以更好地理解电磁现象的产生和变化规律,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
希望本文能够对中考物理学习的同学们有所帮助。
电学中的电磁感应和电磁波
电学中的电磁感应和电磁波电学中的电磁感应和电磁波是两个重要概念,它们在电磁现象的研究和实际应用中起着关键的作用。
本文将介绍电磁感应和电磁波的基本概念、原理和应用。
一、电磁感应电磁感应是指当磁场变化时,会在导体中产生感应电动势和感应电流的现象。
这一现象是由英国物理学家迈克尔·法拉第在19世纪提出的。
电磁感应的重要性在于它揭示了电能和磁能之间的相互转换关系,为电力发电和变压器的工作原理提供了理论基础。
根据法拉第电磁感应定律,当导体中的磁通量发生变化时,会在导体两端产生感应电动势。
磁通量是磁场穿过垂直于磁力线的单位面积的磁通量,单位为韦伯(Wb)。
感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
如果导体是闭合回路,就会在回路中产生感应电流。
电磁感应的应用非常广泛。
例如,交流发电机的原理就是基于电磁感应实现的。
发电机中的转子通过与磁场的相互作用,引发了电势的变化,从而产生了电流。
电磁感应还广泛应用于变压器、感应加热、电磁传感器等领域。
二、电磁波电磁波是指电场和磁场在空间中传播的波动现象。
电磁波的概念由英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在19世纪提出,并通过他的麦克斯韦方程组进行了详细描述。
电磁波以光速传播,可以传输电磁能量。
根据电磁波的频率,可以将其分为不同的区域,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
这些不同频率的电磁波在自然界和人类生活中具有不同的应用。
无线电波被广泛用于通信,例如广播和手机信号的传输。
微波则用于热食物、雷达和无线电设备等。
而可见光使我们能够看到周围的世界。
除了在通信和照明领域的应用外,电磁波还广泛用于医学诊断、材料检测、能量传输等领域。
例如,X射线被用于医学影像学,能够帮助医生观察内部器官和骨骼的情况。
总结:电磁感应和电磁波是电学中的两个重要概念。
电磁感应揭示了电能和磁能之间的转换关系,为电力发电和变压器的工作原理提供了理论基础。
电磁波是电场和磁场在空间中传播的波动现象,广泛用于通信、照明、医学诊断等领域。
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1、动生电动势
d
i
A
dt
磁场不变,线圈形状、大小改变。 G
v l
dx 磁通量改变
B d B d S B l d x
i d d t B ld d x tB lv
2 非静电场强?
A
f evB
eEevB时i Blv
G
E
l
v fm
AB方向上无电子定向运动
E vB BB
i Blv UAUBEl=Blv
为他后来开展独立的科学研究奠定了基础。
1815年5月回到皇家研究所,在戴维指导下进行化学研究。1824年1月当选皇家学会会员, 1825年2月任皇家研究所实验室主任,1833----1862任皇家研究所化学教授。
1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。1867年8月25日逝世。
法拉第是电磁场理论的奠基人,他首先提出了磁力线、电力线的概念,在电磁感应、电化学、静电感应的研 究中进一步深化和发展了力线思想,并第一次提出场的思想,建立了电场、磁场的概念,否定了超距作用观点。
要产生最大电势差,棒为多长 ?
三、电子感应加速器 美国科学家克斯特于1940年首先制成电子感应加速器。
原理:
在两电磁铁之间装有环形真空室,电磁铁在每秒数十周的交变电流的激励下,在环形真空室内产生交变 磁场,这交变磁场又在真空室内产生很强的涡旋电场。
由电子枪注入环形真空室中的电子,既受到洛仑兹力作用而在真空室内沿圆形轨道运动,又受涡旋电场 的作用沿轨道切线方向而加速。
c B
v
30 a
b
综合练习五—计算题7
综合练习五—计算题7
1Bwl2
dFBIdr B 2 dr R
dMrdF1B2wl2 rdr
2R
§9-3 感生电动势 感生电场
导体不动,而磁场变化,导体中也会产生电动势 —感生电动势
一、感生电动势物理分析 B不变,导体回路运动
洛伦兹力 导体回路不变,B改变
i(v B )d l
例1、如图,长为L的导体棒,绕o点以角速度w在匀强磁场中转动,求 动生电动势。
解:取线元dl
vwl
B
A v
VB l
o
i(v B )d l
L
wlBdl
0
1 BwL2
2
v
A
i的 方 向 ?
U0 UA
l O
B
V B 的 方 向 即 为 正 电 荷 积 聚 的 方 向 ( 正 极 )
dt
dt
N: 称为线圈的磁链数。
讨论:
i
d dt
(4)感应电流 如果闭合回路的电阻为R
Ii
i 1d R Rdt
穿过任一截面的感生电量为
qtt1 2Iid tR 1 1 2 d R 1( 2 1)
磁通计的工作原理
产生感应电动势的方法? ?
磁场变化 导体移动 磁场变化+导体移动
§9-2 动生电动势
思考题:
A、B两端哪端 电势高?
A
O B
例2:如图,求AB导体中的动生电动势。
解:
B 0I
2x
di Bvdx
i
d l
d
0I 2 x
v dx
I
0 I v ln d l
2
d
VA > VB
i (v B )d l
x
A d
v
B x
B
l
例3、磁场中转动的线圈。
解:通过每匝线圈磁通量
B S c o sq
。在它旁边平行地放置一矩形导体框,
长为L的导体棒AB与长直导线垂直,并沿轨道以速度v滑动。求பைடு நூலகம்任一时刻t,在矩形框内的感
I I e 应电动势。
t
0
LA
v B d
A
i
dm dt
L
B(t) 0I(t)
v
2y
B
d
mS B d SB(t)x dy
y
o
x
m d d L2 0 I( y t)x (t)d y 2 0I(t)x (t)ln dd L
OA 0 OA' 0
AA ' d dB t1 2L
R2(L)2 2
解法二
q r
El
1r dB 2 dt
A'A E d l
Ecosqdl
q El
r h
cos q
A A'
1rdBcoqsd
l
1
h
dB
dl
2 dt
2 dt AA'
1 dBhL dB1L R2(L)2
2 dt
dt 2
2
i
d dt
通过环路所包围面积的磁通量发生变化时,环路中产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比。
d
讨论:
i dt
(1) “-”号表示感应电动势的方向,是楞次定律的数学表达。
(2) 楞次定律:感应电流的磁场总是反抗产生感应电流的磁通量的变化。
N
S
讨论: (3)N 匝线圈
i
d dt
i
Ndd(N)
电能生磁,磁能否生电呢? ?
17世纪初,英国医生吉尔伯特在对电、磁现象的研究中断言: 电与磁是两种截然不同的现象。 这个错误论断一直沿续了200多年。
1820年,奥斯特发现电流能产生磁场,从而纠正了吉尔伯特的 错误论断,与此同时新的问题又提了出来,磁场能否产生电流?
吉尔伯特
法拉第(Michael Faraday 1791-----1867)
2 感生电场的环流
由电动势的定义:
B
i E 非dld d t
此时, E非 E感
d
L
E感dl
d
B
dt S
dt dS
N S
讨论:
LE 感 dlS B tdS
感生电场为非保守场!
dB
""号 表示E感生
dt
与dB 方向成左旋。
dt
在少数对称情况下,可以求出感应电场分布
例:在半径为R的无限长螺线管内部,磁场B作线性变化(dB/dt=常数),求管内外的感生电场。
动生电动势的物理本质
A
i Blv
G
E
由洛伦兹力提供非静电性力,搬运电荷的结果。
l v
fm
推广到一般情况
3 动生电动势计算的一般公式
f m e v B i Blv
非静电力
G
E
非静电性场强:
A l v
fm
E kfevB
i
=E (vkdB l)dl
i ==((vvB B ))ddll
L
对运动部分导体积分
v0.999c98
四 涡电流 导体(块)在磁场中运动或被放在 变化的磁场中,导体中形成涡旋电 流(感应电流)。
交 变 电 流
1 涡电流热效应的应用与危害: 高频感应电炉
高效、纯净、易控制 变压器的铁芯作成片状 金属探测器:探矿、安检
2 涡电流磁效应的应用——电磁阻尼 电磁仪表
例:如图所示,真空中一长直导线通有电流
(3)为Maxwell Equation 奠定了基础; (4)电磁感应中的相对运动为爱因斯坦的相对性原理提供了灵感。
磁怎样产生电,有什么规律? ?
§9-1 电磁感应定律
一、 电动势 静电力
+
–
要形成稳恒电流,电路中必须存在非静电力。 非静电力
除静电力之外的所有力都是非静电力(化学、机械、磁力等)
电子轨道处的感生电场:
E dldd t R 2B B:圆面内平均 磁感应强度
E2RR2dB dt
E
Fm
F e E
电子受到的磁场力:
evB m v2 R
R mv eB
B为电子运动轨道处的磁感应强度。
E RdB 2 dt
E
Fm
F e E
R mv eB
FeEd(mv) eR dB
爱因斯坦曾指出,场的思想是法拉第最富有创造性的思想,是自牛顿以来最重要的发现。麦克斯韦正是继承 和发展了法拉第的场的思想,为之找到了完美的数学表示。
法拉第对科学坚韧不拔的探索精神,为人类文明进步纯朴无私的献身精神,连同他的杰出的科学贡献,永远 为后人敬仰。
电磁感应的意义 (1)电磁统一,进入电气时代; (2)认识深化:静电 动电, 静磁 动磁;
dt
dt
dB 1dB dt 2 dt
B与B均在改变,但随时满足:
B 1B 2
E RdB 2 dt
E
Fm
F e E
例:设电子在环形真空室内的运动轨道半径为1m,磁感应强度的时间变化率为dB/dt=100Ts-1。问电子每 绕一周所获得的能量是多大?
解: 电子绕行轨道上各点的场强大小为
Er1 2rd dB t1 2110V0m 1
英国物理学家、化学家, 也是著名的自学成才的科学家。
1791年9月22日出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。 因家庭贫困仅上过几年小学,13岁时便在一家书店里当学徒。书店的工作使他有机会读到许多科学书 籍。在送报、装订等工作之余,自学化学和电学,并动手做简单的实验,验证书上的内容。
利用业余时间参加市哲学学会的学习活动,听自然哲学讲演,因而受到了自然科学的基础教育。
m2 0I(t)x(t)lndd L
i
dm dt
i d dm t d d[2 t0I(t)x (t)ln dd L ]
0I2 0 et[(x0v)tv]ln dd L
§9-4 自感应和互感应
一 自感应
由于回路中电流产生的磁通量发生变化,而在自己回路中激起感应电动势的现象,称为自感现象, 相应的电动势称为自感电动势。