电磁感应电磁场PPT课件
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静电力不可能驱使正电荷从电源负极向正极运 动。电源能够提供某种非静电力，以驱使正电荷逆 着电场力的方向运动。
1.电源、非静电力
如图，在导体中有稳恒电流流动就 不能单靠静电场，必须有非静电力 把正电荷从负极板搬到正极板才能 在导体两端维持有稳恒的电势差，
在导体中有稳恒的电场及稳恒的电流。
+–
* 提供非静电力的装置就是电源，
律变化; (2) 若线圈自成闭合
回路, 电阻为R , 则在一周
内外力矩所做的功等于感应
ω
电流所放出的焦耳热 .
解 (1) 在任一时刻t
o
N Nc Bo S t s)(
dNB sS i nt ()
dt
o'
en
B
iR
令 mNBS
m si nt ()
(2) iR msi ntImsi nt ()
在闭合电路中形成和维持稳恒电流，要求闭合回 路中有直流电源。电源的正、负之间存在一定的电势 差，使得正电荷在静电力作用下通过外电路从正极流 向负极。如不及时给正极补充正电荷，电源两极之间 的电势差就会下降。电源的作用是迫使正电荷从负极 通过内电路不断向正极运动，以补充正极上减少的正 电荷，从而维持正负极之间的电势差不变，在闭合电 路中形成稳恒电流。
定律判断感应电动势指向的方法. 3. 什么是法拉第电磁感应定律及其数学表达式.
法拉第（Michael Faraday， 1791－1867）
英国物理学家和化学家， 电磁理论的创始人之一. 他创造性地提出场的思想， 最早引入磁场这一名称. 1831年发现电磁感应现象， 后又相继发现电解定律， 物质的抗磁性和顺磁性， 及光的偏振面在磁场中的 旋转.
qt1 t2IdtN R 12dN R 2 1
式中 1，2 是t1 , t2 时刻回路中的磁通。
感应电荷与通过回路面积的磁通量的增量的大小成正比， 而与磁通量变化的快慢无关
例
试证明在均匀磁场
B
中，面积为为 S、匝数为N的
线圈以角速度 绕垂直于B
N
的轴线匀速转动时，(1) 线
圈中的感应电动势按正弦规
③.由感确定 B感 方向④.由右手定则判定 I感 方向
原
S
(I感和感成右手螺旋关系) v 感
NN
S
用 楞
v B
次
定 律
I
v
判
S
断
感
应 电
N
流
方
向
v B
I
N
S v
三 法拉第电磁感应定律
当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生 变化时，回路中会产生感应电动势，且感应 电动势正比于磁通量对时间变化率的负值.
如化学电池、硅（硒）太阳能电
池，发电机等。实际上电源是把
泵
能量转换为电能的装置。
静电力欲使正电荷从高电位到低电位。
水池 非静电力欲使正电荷从低电位到高电位。
1 电源 将其它形式的能量转变为电能的装置.
2 电动势 描写电源将其它形式能量转变成电能的能力.
3 电源电动势 电源把单位正电荷从负极经过电源内部移到正极
时，非静电力所作的功.
当电荷q在含有电源的闭合电路内环绕一周时，电 源中非静电力所做的功为
rr
WÑ Fkgdl
电源内部电流从负极板到正极板叫内电路。
电源外部电流从正极板到负极板叫外电路。
r
非静电力只在电源内部存在，在外电路非静电力 Fk 0
所以非静电力只在r内电r路做功r，r在外电路不做功。
Ñ 仿所照受静非电静场 电W 强 力 ， ，用并F k将g d ErlkEr k F称rk qL 为内 F 非表g d 静示l电单性位场正强电荷在电源中 rr rr
第八章 电磁感应 电磁场
8-0 第八章教学基本要求 8-1 电磁感应的基本定律 8-2 动生电动势 8-3 自感 磁场的能量 *8-4 位移电流 麦克斯韦方程组
教学基本要求 一 理解电动势的概念. 二 掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律, 并会用于计 算感应电动势的大小和判断感应电动势的指向. 三 理解动生电动势, 能计算简单情况中的动生电动势. 四 了解感生电动势和动生电动势的概念. 五 了解自感现象和自感系数.
六 了解自感磁能公式, 了解磁场能量密度概念和磁场 能量计算方法.
七了解位移电流的概念, 了解麦克斯韦关于电磁场的基 本概念和麦克斯韦方程组的积分形式及其物理意义.
8-1 电磁感应的基本定律
预习要点 1. 领会电源电动势的定义及其物理意义，弄清
电动势指向的规定. 2. 领会楞次定律及其物理实质，注意应用楞次
Ñ W qL 内 E kg d l qE kg d l
电源电动势的定义式：
W q
rr
或 qÑ Ekgdl
即电源电动势ຫໍສະໝຸດ Baidu于将单位正电荷绕含有电源的闭合电路移动一 周，电源中非静电力所作的功，或简单说，电源的电动势等于 非静电性场强在闭合电路上的环流。
电动势是标量，为了处理问题方便，通常规定电 动势的指向是从电源负极经内电路指向电源的正极。 在内电路，电动势的指向就是电势升高的方向。
* 越大表示电源将其它形式能量转换为电能的本领 越大。其大小与电源结构有关，与外电路无关。
二楞次定律
闭合回路的感应电流的方向，总是企图使感应电
流本身所产生的通过回路面积的磁通量, 去补偿或者反 抗引起感应电流的磁通量的变化.
用楞次定律判断感应电流方向的方法: ①.回路中是增加还是减少②.由楞次定律确定感 方向
k dΦ
dt
国际单位制 Φ
伏 特 k 1
韦伯
感应电动势的大小正比于通过导体回路的磁通量 的变化率.
在 SI 制中 k =1 dΦ
dt
N匝线圈时 dNd
dt
dt
磁通匝数（磁链） NΦ
（2）若闭合回路的电阻为 R ，感应电流为
I N d
R Rdt
那么t1 ～ t2 时间内通过导线上任一截面的感应电量大 小为
电磁感应现象： 两种情况：
S
N
N
v
S
回路某一部分相对磁场运动 或回路发生形变使回路中磁 通量变化而产生电流
回路静止而磁场变化使 回路中磁通量变化而产 生电流
通过一个闭合回路的磁通量发生变化时， 回路中就有
感应电流产生——该现象称为电磁感应现象。产生的 电流称为感应电流，相应的电动势为感应电动势。
一 电动势
感应电流放出的焦耳热为
Q T I2Rdt 0
线圈所受磁场的作用力矩的大小为
MmBN2B2S2si2n(t)
R
外力矩所做的功
WrMd rN2B2S2si2n d
0
0R
rN2B2S2si2n(t)dt
0R
rN2B2S2si2n(t)dt
1.电源、非静电力
如图，在导体中有稳恒电流流动就 不能单靠静电场，必须有非静电力 把正电荷从负极板搬到正极板才能 在导体两端维持有稳恒的电势差，
在导体中有稳恒的电场及稳恒的电流。
+–
* 提供非静电力的装置就是电源，
律变化; (2) 若线圈自成闭合
回路, 电阻为R , 则在一周
内外力矩所做的功等于感应
ω
电流所放出的焦耳热 .
解 (1) 在任一时刻t
o
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令 mNBS
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(2) iR msi ntImsi nt ()
在闭合电路中形成和维持稳恒电流，要求闭合回 路中有直流电源。电源的正、负之间存在一定的电势 差，使得正电荷在静电力作用下通过外电路从正极流 向负极。如不及时给正极补充正电荷，电源两极之间 的电势差就会下降。电源的作用是迫使正电荷从负极 通过内电路不断向正极运动，以补充正极上减少的正 电荷，从而维持正负极之间的电势差不变，在闭合电 路中形成稳恒电流。
定律判断感应电动势指向的方法. 3. 什么是法拉第电磁感应定律及其数学表达式.
法拉第（Michael Faraday， 1791－1867）
英国物理学家和化学家， 电磁理论的创始人之一. 他创造性地提出场的思想， 最早引入磁场这一名称. 1831年发现电磁感应现象， 后又相继发现电解定律， 物质的抗磁性和顺磁性， 及光的偏振面在磁场中的 旋转.
qt1 t2IdtN R 12dN R 2 1
式中 1，2 是t1 , t2 时刻回路中的磁通。
感应电荷与通过回路面积的磁通量的增量的大小成正比， 而与磁通量变化的快慢无关
例
试证明在均匀磁场
B
中，面积为为 S、匝数为N的
线圈以角速度 绕垂直于B
N
的轴线匀速转动时，(1) 线
圈中的感应电动势按正弦规
③.由感确定 B感 方向④.由右手定则判定 I感 方向
原
S
(I感和感成右手螺旋关系) v 感
NN
S
用 楞
v B
次
定 律
I
v
判
S
断
感
应 电
N
流
方
向
v B
I
N
S v
三 法拉第电磁感应定律
当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生 变化时，回路中会产生感应电动势，且感应 电动势正比于磁通量对时间变化率的负值.
如化学电池、硅（硒）太阳能电
池，发电机等。实际上电源是把
泵
能量转换为电能的装置。
静电力欲使正电荷从高电位到低电位。
水池 非静电力欲使正电荷从低电位到高电位。
1 电源 将其它形式的能量转变为电能的装置.
2 电动势 描写电源将其它形式能量转变成电能的能力.
3 电源电动势 电源把单位正电荷从负极经过电源内部移到正极
时，非静电力所作的功.
当电荷q在含有电源的闭合电路内环绕一周时，电 源中非静电力所做的功为
rr
WÑ Fkgdl
电源内部电流从负极板到正极板叫内电路。
电源外部电流从正极板到负极板叫外电路。
r
非静电力只在电源内部存在，在外电路非静电力 Fk 0
所以非静电力只在r内电r路做功r，r在外电路不做功。
Ñ 仿所照受静非电静场 电W 强 力 ， ，用并F k将g d ErlkEr k F称rk qL 为内 F 非表g d 静示l电单性位场正强电荷在电源中 rr rr
第八章 电磁感应 电磁场
8-0 第八章教学基本要求 8-1 电磁感应的基本定律 8-2 动生电动势 8-3 自感 磁场的能量 *8-4 位移电流 麦克斯韦方程组
教学基本要求 一 理解电动势的概念. 二 掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律, 并会用于计 算感应电动势的大小和判断感应电动势的指向. 三 理解动生电动势, 能计算简单情况中的动生电动势. 四 了解感生电动势和动生电动势的概念. 五 了解自感现象和自感系数.
六 了解自感磁能公式, 了解磁场能量密度概念和磁场 能量计算方法.
七了解位移电流的概念, 了解麦克斯韦关于电磁场的基 本概念和麦克斯韦方程组的积分形式及其物理意义.
8-1 电磁感应的基本定律
预习要点 1. 领会电源电动势的定义及其物理意义，弄清
电动势指向的规定. 2. 领会楞次定律及其物理实质，注意应用楞次
Ñ W qL 内 E kg d l qE kg d l
电源电动势的定义式：
W q
rr
或 qÑ Ekgdl
即电源电动势ຫໍສະໝຸດ Baidu于将单位正电荷绕含有电源的闭合电路移动一 周，电源中非静电力所作的功，或简单说，电源的电动势等于 非静电性场强在闭合电路上的环流。
电动势是标量，为了处理问题方便，通常规定电 动势的指向是从电源负极经内电路指向电源的正极。 在内电路，电动势的指向就是电势升高的方向。
* 越大表示电源将其它形式能量转换为电能的本领 越大。其大小与电源结构有关，与外电路无关。
二楞次定律
闭合回路的感应电流的方向，总是企图使感应电
流本身所产生的通过回路面积的磁通量, 去补偿或者反 抗引起感应电流的磁通量的变化.
用楞次定律判断感应电流方向的方法: ①.回路中是增加还是减少②.由楞次定律确定感 方向
k dΦ
dt
国际单位制 Φ
伏 特 k 1
韦伯
感应电动势的大小正比于通过导体回路的磁通量 的变化率.
在 SI 制中 k =1 dΦ
dt
N匝线圈时 dNd
dt
dt
磁通匝数（磁链） NΦ
（2）若闭合回路的电阻为 R ，感应电流为
I N d
R Rdt
那么t1 ～ t2 时间内通过导线上任一截面的感应电量大 小为
电磁感应现象： 两种情况：
S
N
N
v
S
回路某一部分相对磁场运动 或回路发生形变使回路中磁 通量变化而产生电流
回路静止而磁场变化使 回路中磁通量变化而产 生电流
通过一个闭合回路的磁通量发生变化时， 回路中就有
感应电流产生——该现象称为电磁感应现象。产生的 电流称为感应电流，相应的电动势为感应电动势。
一 电动势
感应电流放出的焦耳热为
Q T I2Rdt 0
线圈所受磁场的作用力矩的大小为
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R
外力矩所做的功
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0
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