1、第十四章 电磁感应和电磁场,引言（历史简介）,1820年，奥斯特发现了电流的磁效应。,从1822年到1831年，经过实验，法拉第终于发现， 变化着的电流，变化着的磁场，运动着的恒定电流，运动着的磁铁，在磁场中运动着的导体，都可以产生感应电流,1834年，楞次通过分析实验资料总结出了判断感应电流方向的法则。,1862年，麦克斯韦归纳出了电磁场的基本方程麦克斯韦方程组，建立了完整的电磁场理论体系。预言了电磁波的存在。,1888年，赫兹在实验上证实了麦克斯韦的这一预言。,第一节 电磁感应定律,一、电磁感应现象,1822-1831年英国物理学家法拉第进行多次实验和研究在1831年发现电磁感应定律。,电
2、磁感应现象-当通过闭合导体回路的磁通量发生变化时，导体回路中就会产生感应电流。,磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象,（1）磁铁与线圈相对运动时线圈中产生电流 。,磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象,磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象,磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象,磁铁与线圈相对运动时的电磁感应现象,金属棒在磁场中作切割磁力线运动时 的电磁感应现象,在磁场中作切割磁力线运动时的电磁感应现象,当回路1中的电流变化时，在回路2中出现感应电流,回路1,回路2,当回路1中的电流变化时，在回路2中出现感应电流。,总结：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就会出现电流。所产生的电流称为
3、感应电流。回路中的电动势称为感应电动势。,三、 法拉第电磁感应定律,1. 表述,当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时， 回路中都会产生感应电动势， 且感应电动势正比于磁通量对时间变化率的负值。,2. 数学表达式,采用国际单位制时，,3. 注意,（1）“”号反映感应电动势的方向,4. 判断感应电动势方向： 选定回路 L 的绕行方向，规定：磁通量的正方向与绕行方向成右手螺旋关系。,5. 如果回路由N匝密绕线圈组成，则通过线圈的磁通用磁链表示=N，则：,回路中的总电阻为R，则回路中的感应电流为：,6. 感应电流,7、 楞次定律,1 . 表述,感应电动势方向-感应电流在回路中产生的磁场总是阻碍引起
4、感应电动势的磁通量的变化,2. 应用,用楞次定律判断感应电流感应或电动势的方向，分为三个步骤：,（1）判断磁通沿什么方向，发生什么变化（增加或减少）；,（2）根据楞次定律来确定感应电流所激发的磁场沿什么方向,（3）根据右手螺旋法则从感应电流产生的磁场方向确定感应电流的方向。,3 . 举例,将磁铁插入金属环中，判断环内有无感应电流方向。,（1）穿过闭合回路的磁通沿什么方向为 增加。,（2）感应电流所激发的磁场,（3）根据右手螺旋法则确定感应电流的方向 “ ”。,4 . 练习,判断各图中感应电动势的方向,例题：一长直导线中通有交变电流 ， 和 都是常量。在长直导线旁平行放置一长为a,宽为b的矩形线圈，线圈面与直导线在同一平面内，线圈靠近直导线的一边到直导线的距离为d,求任一瞬时线圈中的感应电动势。,解：选顺时针方向为绕行正方向。,距离直导线 x 处的磁感应强度为：,通过图中阴影部分面积的磁通量为：,通过整个线圈的磁通量为：,线圈中的感应电动势为：,讨论：,
