1、教学基本要求,一 掌握并能熟练应用法拉第电磁感应定律和楞次定律来计算感应电动势,并判明其方向.,二 理解动生电动势和感生电动势的本质.了解有旋电场的概念.,三 了解自感现象,会计算几何形状简单的导体的自感.,四 了解磁场具有能量和磁能密度的概念, 会计算均匀磁场和对称磁场的能量.,五 了解位移电流和麦克斯韦电场的基本概念以及麦克斯韦方程组(积分形式)的物理意义.,法拉第(Michael Faraday, 1791-1867),伟大的英国物理学家和化学家.他创造性地提出场的思想,磁场这一名称是法拉第最早引入的.他是电磁理论的创始人之一,于1831年发现电磁感应现象,后又相继发现电解定律,物质的抗
2、磁性和顺磁性,以及光的偏振面在磁场中的旋转.,一 电磁感应现象(electromagnetic induction),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(induction electromotive force), 且感应电动势正比于磁通 量对时间变化率的负值.,二 电磁感应定律,1)闭合回路由 N 匝密绕线圈组成,磁通匝数(磁链),2)若闭合回路的电阻为 R ,感应电流为,时间内,流过回路的感应电荷,感应电动势的方向,与回路取向相反,( 与回路成右螺旋),当线圈有 N 匝时,与回路取向相同,三 楞次定律(Lenz law),闭合的导线回路中所 出现的感应电流,总是使 它自己所激发的磁场反抗 任何引发电磁感应的原因 (反抗相对运动、磁场变 化或线圈变形等).,用楞次定律判断感应电流方向,楞次定律是能量守恒定律的一种表现,维持滑杆运动必须外加一力,此过程为外力克服安培力做功转化为焦耳热.,楞次定律 闭合的导线回路中所出现的感应电流,总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因.,例 在匀强磁场中, 置有面积为 S 的可绕轴转动的N 匝线圈 .若线圈以角速度 作匀速转动. 求线圈中的感应电动势.,令,则,可见,在匀强磁场中匀速转动的线圈内的感应电电流是时间的正弦函数.这种电流称交流电.,