第26讲-电磁感应定律ppt课件.ppt
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1、第第9章章 电磁感应电磁感应Electromagnetic Induction middt 1820 年奥斯特发现了电流的磁效应,在整个欧年奥斯特发现了电流的磁效应,在整个欧洲大陆激起了极大反响。洲大陆激起了极大反响。 1821 年,英国一家有名望年,英国一家有名望的杂志的杂志哲学年鉴哲学年鉴邀请著名科学家邀请著名科学家戴维戴维撰写文章,撰写文章,综合评述一年来电磁学实验和理论发展的概况。他将综合评述一年来电磁学实验和理论发展的概况。他将任务交给了助手任务交给了助手法拉第法拉第。 法拉第在搜集材料的过程中,仔细分析了电流的法拉第在搜集材料的过程中,仔细分析了电流的磁效应现象,总结出电流与磁作用
2、的几个方面,而且磁效应现象,总结出电流与磁作用的几个方面,而且将电与磁的作用作了对比:将电与磁的作用作了对比:类比应有类比应有磁铁磁铁 使近旁铁器使近旁铁器 感应带磁(磁化)感应带磁(磁化)电荷电荷 使近旁导体使近旁导体 感应带电感应带电电流电流 使近旁线圈使近旁线圈 感应电流感应电流?电流可以产生磁场,磁场是否也能产生电流呢?电流可以产生磁场,磁场是否也能产生电流呢? 电电 流流磁磁 场场产产 生生?法拉第实际上是提出了这样一个问题:法拉第实际上是提出了这样一个问题:法拉第在他的日记中断言:法拉第在他的日记中断言:磁能转化成电磁能转化成电经过四次的失败后,经过四次的失败后,1831年夏,法拉
3、第第五次回到年夏,法拉第第五次回到“磁生电磁生电”的课题上来,终于获得了突破性的进展,他的课题上来,终于获得了突破性的进展,他发现了电磁感应的第一个效应。发现了电磁感应的第一个效应。SNI法拉第法拉第(Michael Faraday 17911867) 电磁感应现象发现,这是电磁学领域中最伟大的电磁感应现象发现,这是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅为揭示电与磁之间的相互联系成就之一。它不仅为揭示电与磁之间的相互联系和转化奠定实验基础,促进了电磁场理论的形成和转化奠定实验基础,促进了电磁场理论的形成和发展,而且为人类广泛利用电能开辟了道路,和发展,而且为人类广泛利用电能开辟了道路,成为第二次
4、工业和技术革命的开端。成为第二次工业和技术革命的开端。 感应电流感应电流 1831年法拉第年法拉第闭合回路闭合回路变化变化m实验实验产生产生9.1 电磁感应定律电磁感应定律一一 电磁感应现象电磁感应现象磁棒相对线圈运动得越快,感应电流就越大。磁棒相对线圈运动得越快,感应电流就越大。现象一现象一一个线圈的两端接在一个线圈的两端接在检流计上,构成测量检流计上,构成测量回路。回路。当磁棒相对线圈运动当磁棒相对线圈运动时,线圈中产生感应时,线圈中产生感应电流。电流。感应电流的方向与磁棒的运动方向及磁极的方向有关。感应电流的方向与磁棒的运动方向及磁极的方向有关。两个彼此靠得很两个彼此靠得很近的线圈相对静
5、近的线圈相对静止,线圈止,线圈 A 和检和检流计相连。流计相连。B 线线圈与直流电源、圈与直流电源、电阻器、电键连电阻器、电键连接成回路。接成回路。现象二现象二接通或断开线圈接通或断开线圈 B 中的电流,在线圈中的电流,在线圈A 中会产生中会产生类似于现象一的情形。类似于现象一的情形。 将一根与电流计连成测量回路的导体棒放在均匀将一根与电流计连成测量回路的导体棒放在均匀磁场中,磁场中,当导体棒在恒定磁场中切割磁感应线时当导体棒在恒定磁场中切割磁感应线时,就会在回路中产生感应电流。导体棒运动得越,就会在回路中产生感应电流。导体棒运动得越快,感应电流越大。快,感应电流越大。 现象三现象三 在现象一
6、和现象二中,线圈回路中的磁场发生在现象一和现象二中,线圈回路中的磁场发生了变化,在现象三中,回路中的磁场并没有变化,了变化,在现象三中,回路中的磁场并没有变化,但回路面积发生了变化。在这三种情况下,有一点但回路面积发生了变化。在这三种情况下,有一点是共同的:即穿过闭合导体回路的磁通量都发生了是共同的:即穿过闭合导体回路的磁通量都发生了变化。变化。当穿过闭合导体回路的当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时磁通量发生变化时,不管这,不管这种变化是什么原因引起的,在导体回路中种变化是什么原因引起的,在导体回路中就会产生就会产生感应电流感应电流。这就是。这就是电磁感应现象电磁感应现象。也就是说:也就是说
7、:abi abviI电动势电动势electromotive force (emf)i RiIiI形成形成产生产生当通过回路的磁通量变化时,回路中就会感生当通过回路的磁通量变化时,回路中就会感生电流,说明电流,说明回路中出现了感应电动势回路中出现了感应电动势。二二 电磁感应定律电磁感应定律因回路的磁通量的变化而产生的电动势叫因回路的磁通量的变化而产生的电动势叫感应电动感应电动势势。感应电动势。感应电动势可以在非导体回路中产生可以在非导体回路中产生,尽管此,尽管此时无感应电流。时无感应电流。感应电流只是感应电流只是回路中存在感应电动回路中存在感应电动势的势的外在表现外在表现。 法拉第注意到磁铁相对
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