1、第九章 电与磁的联系,2,3,4,电磁感应在生活中的应用,电磁炉,5,韩国南山室内网球场,家用电磁感应灯,电磁感应在生活中的应用,6,7,8,9-1 电磁感应 9-2 感生电场 9-3 位移电流 9-4 电磁场 9-5电磁场在工程中的应用 9-6 电磁波,9,电动势的概念,1、只靠静电力不能维持恒定电流,独立的带电电容器,只在静电力作用下通过外路放电,放电电流不能维持恒定,要有外来非静电力 才能维持恒定电流,10,11,2、非静电力,12,电源迫使正电荷q从负极经电源内部移动到正极所做的功为A，,电源的电动势为,13,4、电动势的一般定义,14,1820年, Oersted发现了电流的磁效应,
2、 电流可以产生磁场, 那么,磁场是否也能产生电流? Faraday由于笃信自然力的统一，坚持探讨电与磁的联系，从1822-1831年，经历了无数次的失败，终于发现了电磁感应定律。 1834年，Lenz 在分析实验的基础上，总结出了判断感应电流方向的法则。 1845年，Neumann从矢势的角度推出了电磁感应定律的数学形式。,15,电磁感应实验,几种典型的,典型的电磁感应实验,电磁感应现象,2.,产生条件？,B（t）,S（t）,16,17,“平凡”的法拉第,3.,1791年 出生 伦敦贫寒家庭 1804年 13岁 书店当学徒 1812年 21岁 听化学家Davy演讲 1823年 32岁 实验室主
3、任 1824年 33岁 皇家学会会员 1851年 60岁 推选为皇家学会主席被其拒绝,Fraday 生平：,“我希望我一直保持只有一个称号，这就是法拉第”,“我必须保持平凡的法拉第以终”,18,Fraday的主要著作及贡献,七卷本日记三卷本电学实验研究一卷本化学和物理实验研究,最后一条实验编号No.16041,有3362节之多,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， 以及光的偏振面在磁场中的旋转。,19,法拉第和他的实验室,20,电磁感应现象的发现是电磁学发展 史上的一个重要成就，它进一步揭示了 自然界电现象与磁现象之间的联系。,在实践上,它为揭示电与磁之间
4、的相互联系和转化奠定了 实验基础，促进了电磁场理论的形成和发展；,在理论上,它为人类获取巨大而的电能开辟了道路， 标志着一场重大的工业和技术革命的到来。,法拉第的电磁感应则引发了“电气革命”,牛顿的经典力学引起了工业革命，,21,火力发电厂,三峡水电站,西藏 羊八 井地 区地 热流 体,22,感应电流的出现表明 存在着某种推动电流的非静电力感应电动势 即便没有感应电流，感应电动势仍应存在。,Faraday对电磁感应的研究：,二、法拉第电磁感应定律,23,24,25,26,三、楞次定律,负号是楞次定律的数学表达。,1833年俄国物理学家楞次提 出的判断感应电流方向的法则：,27,导体环,楞次定律
5、,感应电流产生的磁通量,总是反抗回路中原磁通量的变化.,28,楞次定律,感应电流产生的磁通量,总是反抗回路中原磁通量的变化.,导体环,29,楞次定律说明：,30,电磁感应现象应用举例,（1）麦克风,扩音器,31,（2）发电机原理,尼古拉特斯拉,发电机的原理是通过外界不断做功，让线圈转动，使线圈中产生交流电动势，才有电能输出。,32,长江三峡水电站的大坝坝顶总长3035m，坝顶高程185m，正常蓄水位175m，总库容 ，共装26台单机容量为70万kw的发电机组.,33,电铃、电话、地震仪、电动机,（3）其他应用：,想一想： 现实生活中还有那些地方运用到了电磁感应现象？,电动机的工作过程刚好是发电
6、机的逆过程，它的基本原理是通过向线圈输入交流电使线圈在磁场中转动，并带动外部机器转动，电能不断地转化为机械能。,34,一个圆形线圈在均匀磁场中运动，判断在下列几种 情况下是否会产生感应电流。,线圈沿磁场方向平移；线圈沿垂直磁场方向平移；线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向平行；线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直；,35,在无限长直载流导线旁有相同大小的 四个矩形线圈，分别作如图所示的运动。,判断回路中是否有感应电流。,（a）,（b）,（c）,（d）,I,w,36,x,O,I,0,I,sin,w,t,已知,回路感应电流周期性变化，交流电,37,38,正方形线圈,w,O,O,已知,39,40,两个同心圆环，已知 r1r2,大线圈中通有电流 I ,当小圆环绕直径以 转动时,解,大圆环在圆心处产生的磁场,通过小线圈的磁通量,感应电动势,求,小圆环中的感应电动势,41,在无限长直载流导线的磁场中，有一运动的导体线框，导体线框与载流导线共面，,解,通过面积元的磁通量,（方向顺时针方向）,求,线框中的感应电动势。,
