1、第四章 电磁感应,4.5电磁感应现象的两类情况,电源电动势的作用：某种非静电力对自由电荷施加力的作用，将电源负极的正电荷（或电源正极的负电荷）通过电源内部移送到电源的正极（或电源的负极）。例：干电池非静电力就是化学作用问题:感应电动势对应的非静电力是一种什么样的作用?,1、 感生电动势 动生电动势：,动生电动势: 导体切割磁感线引起的电动势;,感生电动势: 磁场变化引起的电动势;,金属环为什么产生电流？,什么力使自由电子定向移动？,猜：会不会是磁场施加的力,洛伦兹力、电场力、其它力？,自由电子定向移动,自由电子受到力的作用,假设：变化的磁场在周围空间激发的电场,能够解释： 电磁感应现象中产生的
2、电流,英麦克斯韦认为：,磁场变化时会在周围空间激发一种电场-感生电场,闭合导体中的自由电荷在感生电场下做定向运动,产生感应电流（感生电动势）,2、感生电场与感生电动势：感生电场(涡旋电场):变化的磁场在周围空间激发的电场。方向:就是感生电流的方向，用楞次定律判断感生电场线:是闭合的曲线。,感生电动势： 由感生电场产生的感应电动势。 感生电动势所对应的非静电力是感生电场对自由电荷的作用。感生电场是产生感生电动势的原因。,3、感生电场应用实例-电子感应加速器电子感应加速器:应用感生电场来加速电子的一种设备。 柱形电磁铁：产生变化的磁场; 环形真空管道：是电子运行的轨道 工作过程：磁场发生变化时，就
3、会沿管道方向产生感生电场。射入其中的电子就受到感生电场的持续作用而不断加速。,练1： 如图,100匝线圈两端A,B与一个电压表相连。线圈内有指向纸内方向磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化；1) 电压表的读数应该等于多少？2) 请在线圈位置上标出感生电场的方向？3) A、B两端，哪端应该与电压表标号的接线柱连接？,50 V,A点电势比B点高， 所以A端应与电压表的正接线柱相连,动生电动势的产生: 问题:1、动生电动势是怎样产生的？2、什么力充当非静电力？ 导体棒磁场切割磁感线时，自由电子在洛仑兹力作用下定向运动。导体棒两端出现了等量异种电荷，导体棒相当一个电源。 动生电动势的非静电力与洛伦
4、兹力有关。,探讨：在动生电动势的产生过程中，洛伦兹力做功吗？能量是怎样转化的？ 洛伦兹力Fe与自由电子速度V垂直不做功；Fe力的分量:Fe2克服外力做负功，Fe1做正功转化为电势能。即：洛伦兹不提供能量，只是起传递能量的作用。,V,Ve,Fe,Fe1,Fe2,练2：如图，匀强磁场B中，光滑导轨上一直导体棒MN向右以速度V匀速运动，棒长L，电阻阻值R，不计其他电阻。求：1）导体棒受安培力大小、方向？2）导体棒受到的外力大小、方向？3）导体棒运动X位移，外力克服安培力做功表达式？4）在此过程中感应电流做功多少？,练2：如图，匀强磁场B中，光滑导轨上一直导体棒MN向右以速度V匀速运动，棒长L，电阻阻值R，不计其他电阻。 解析：,结论：在纯电阻电路中，外力克服安培力做了多少功将有多少热量产生。,磁场不变，闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化,闭合回路的任何部分都不动，空间磁场变化导致回路中磁通量变化,由于S变化引起回路中变化,由于B变化引起回路中变化,非静电力是洛仑兹力的分力，由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势,变化磁场在它周围空间激发感生电场，非静电力是感生电场力，由感生电场力对电荷做功而产生电动势,楞次定律,楞次定律或右手定则,课 堂 小 结,
