物理--电磁学教学课件电子教案全套课件.pptx

第四章电磁感应

奥斯特电流磁效应;一.电磁感应的基本现象;;二.规律

1.法拉第电磁感应定律;判断各图中感应电动势的方向;3.法拉第电磁感应定律

〔配以某些约定或考虑楞次定律〕;如均匀磁场;?若绕行方向取如图所示的方向;1）使用;例：直导线通交流电置于真空中

求：与其共面的N匝矩形回路中的感应电动势;交变的电动势;普遍;§2动生电动势;2.法拉第电磁感应定律

建坐标如图;3.由电动势与非静电场强的积分关系;;?适用于一切产生电动势的回路;解：建坐标如图;补：电动势

一.电源及电源的作用;?称L为自感系数,简称自感或电感。;电流强度变化率为一个单位时，在这个线圈

中产生的感应电动势等于该线圈的自感系数。;例一：计算同轴电缆单位长度的自感;例：求长直螺线管的自感系数

几何条件如图;当线圈1中的电流变化时,所

激发的磁场会在它邻近的另

一个线圈2中产生感应电动

势;这种现象称为互感现象。

该电动势叫互感电动势。;线圈2所激发的磁场通过

线圈1的磁通链数和互感

电动势为;例题二：计算同轴螺旋管的互感;耦合系数与线圈的相对位置有关。;§2动生电动势;2.法拉第电磁感应定律

建坐标如图;3.由电动势与非静电场强的积分关系;;?适用于一切产生电动势的回路;解：建坐标如图;穿过导体回路的磁通量发生

变化时，在回路中产生的感应电

动势称为感生电动势.;;3.涡旋电力线是无头无尾的闭合曲线，所以

称之为有旋电场。;5.涡旋电场与静电场相比;三.感生电场的计算

1.原则;3.特殊情况下感生电场的计算;;电子感应加速器的基本原理;四：感生电动势的计算;;磁针和磁针；;二.磁感强度;无头无尾闭合曲线;三.磁通连续原理（磁场的高斯定理）;二.叠加原理：给出任一电流产生的磁场的分布;例一：直线电流的磁场。;当,时，;分析其磁场方向只有沿轴的分

量，垂直于轴的分量和为零。;得出圆电流环，在其轴上

一点的磁场，磁场方向与

电流满足右手螺旋法则。;例题三：载流螺旋管;选坐标如图示;载流螺旋管在其轴上的磁场，磁场方向与电流满足

右手螺旋法则。;三.运动电荷的磁场;例.一半径为R2带电薄圆盘,其中半径为R1的阴影部分均匀带正电荷,面电荷密度为+?,其余部分均匀带负电荷,面电荷密度为–?,当圆盘以角速度?旋装转时,测得圆盘中心点o的磁感应强度为零,问R1与R2满足什么关系？;半径为r,宽为dr的圆电流

dI=?2?rdr?/2?=?rdr?

磁场

dB=?0dI/2r=?0??dr/2;;由洛仑兹力公式，带电粒子在磁场中受力;例题一:有一段弯曲导线ab通有电流I，

求此导线在如图所示均匀磁场中受的力？;例题二:圆柱形磁铁N极上方水平放置一个载流

导线环，求其受力。;2.平面载流线圈在磁场中的受力

和力矩;?当平面载流线圈的法线方向与磁感应强度的

方向有夹角时，该磁场的分量对线圈无任何

影响；该磁场的分量对线圈作用有力矩;综上所述：平面载流线圈在均匀磁场中受的力矩：;§7平行电流间的相互作用力;电量的单位：1A电流的导线中，

每秒流过任一截面的电量为1C;例:求载流螺绕环内的磁场;设螺绕环的半径为，共有N匝线圈。

以平均半径作圆为安培回路L,可得：;例:无限大平板电流的磁场分布。设一无限大导

体薄平板垂直于纸面放置，其上有方向垂直于纸面朝外

的电流通过，面电流密度（即指通过与电流方向垂直的

单位长度的电流）到处均匀。大小为;;电流密度;例:一对同轴的无限长空心导体圆筒,内、外半径分别为R1和R2(筒壁厚度可以忽略不计),电流I沿内筒流去,沿外筒流回,如图所示。

(1)计算两圆筒间的磁感应强度；

(2)求通过长度为l的一段截面(图中的斜线部分)的磁通量。;(2)在截面上r处,取宽为dr,长l的窄条,其面积;§6磁力及其应用

一.带电粒子在磁场中受力

1.洛仑兹力;?带电粒子在均匀磁场中的匀速圆周运动;周期;?带电粒子在磁场中的螺旋线运动;实验上称为霍耳系数，与材料有关。;?霍耳效应的经典解释;测量磁感应强度;例：已知某种理想气体,其分子方均根速率为400m/s,当压强为1atm时,求气体的密度。