电磁感应和电磁场知识点复习.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第10章 电磁感应和电磁场知识点复习,一、,法拉第电磁感应定律,三、动生电动势,，,a,为负极，,b,为正极，,b,点电势高。,，,a,为正极，,b,为负极，,a,点电势高。,a,b,二、楞次定律：,闭合回路中感应电流方向,总是使它所激发磁场来阻止引发感应电流原磁通量改变。,(1),1/17,解:导体元d,l,上动生电动势为,与 成 角,例1:均匀磁场中有一弯曲导线,ab,，以速度 竖直向上匀速移动，求此段导线动生电动势。,注意到,a,b,x,(2),2/17,例2:等边三角形金属框边长为,L,，,放在平行于,ab,边匀强磁场 中，绕,ab,边以角速度 转动，则,bc,边电动势为_，,ca,边电动势为_，金属框总电动势为_(要求,abca,为 正方向)。,解:,(3),a,b,c,l,3/17,四、,感生电动势和感生电场,E,i,：感生电场强度,例3：一段导线被弯成圆心在,O,点,半径为,R,三段圆弧,ab,、,bc,、,ca,它们组成了一个闭合回路,ab,位于,XOY,平面内,bc,和,ca,分别位于另两个坐标面中。均匀磁场,沿,X,轴正方向穿过圆弧,bc,与坐标轴所围成平面。设磁感应强度随时间改变率为,K,(,K,0)，则闭合回路中感应电动势数值为_；圆弧,bc,中感应电流方向是_。,O,X,Y,Z,a,b,c,解：,(4),4/17,解：考虑闭合回路,obao,，因为,ob,和,ao,上 ，所以,ob,和,ao,上无感生电动势，棒上电动势即为整个回路电动势。,负号表示棒上电动势方向:,b,点电势高,例4：在半径为,R,圆柱形体积内存在着均匀磁场，,为已知。有长为,L,金属棒放在磁场中，求棒中感生电动势，设 。,d,o,a,b,R,L,(5),5/17,例5:在圆柱形空间内有均匀磁场 ,且 ,在磁场中有A、B两点，中间可放直导线AB和弯曲导线AB，问哪根导线上电动势大。,O,A,B,解：在直线AB上电动势为,在曲线AB上电动势为,S,2,为扇形OAB面积,S,1,为三角形,OAB面积。,(6),6/17,a,b,求:任意时刻,t,在矩形线框内感应电动势,i,并讨论,i,方向.,例6:如图,真空中一长直导线通有电流,有一带滑动边矩形导线框与其平行共面,二者相距,a,滑动边长为,b,以匀速 滑动。若忽略线框中自感电动势,并设开始时滑动边与对边重合。,a,o,x,y,a+b,d,S,建立坐标,x,o,y,取,d,S,其内磁通量为,L,顺时针,L,(7),7/17,在,t,时刻,矩形线框内磁通量:,其中,x=v,t,(8),8/17,a,o,x,y,a+b,a,o,x,y,a+b,i,方向,当,t,1,时,i,为逆时针方向,当,t,1,时,i,为顺时针方向,(9),9/17,五、互感系数,互感电动势,例7:面积为,S,和2,S,两圆线圈1、2如图放置，通有相同电流,I,。线圈1电流所产生经过线圈2磁通用,21,表示，线圈2电流所产生经过线圈1磁通用,12,表示，则,21,和,12,大小关系怎样？,解：,21,12,“1”,“2”,(10),10/17,六、自感系数,自感电动势,自感磁能,七、磁能密度,磁场能量,取决于回路大小、形状、线圈匝数以及周围磁,介质分布。,对非铁磁介质与电流无关。,(11),11/17,例8：真空中两根很长相距为2,a,平行直导线与电源组成闭合回路如图。已知导线中电流强度为,I,，则在两导线正中间某点P处磁能密度为多少？,2,a,P,I,I,解：,左边导线产生,右边导线产生,P处磁场,P处磁能密度,(12),12/17,八、位移电流,位移电流密度：,位移电流：,全电流：,总是连续,(13),全电流 环路定理：,13/17,例9:充了电由半径为,r,两块圆板组成平板电容器,在放电时两板间电场强度大小为 式中,t,为时间。,E,0,、,R,、,C,均为常数，则两板间位移电流,大小为_，其方向与场强方向_。,解：,+,-,方向与场强方向相反。,(14),14/17,例10:有平行圆形极板组成电容器，电容为1,10,-12,F，若在其两端加上频率为50Hz，峰值为1.7410,5,V交变电压。求极板间位移电流最大值。,解：极板间电通量为,极板间位移电流为,极板间位移电流最大值为,15/17,L,1,L,2,例11:如图所表示,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路,L,1,、,L,2,磁场强度,H,环流中，必有（）,A.,B.,C.,D.,C,(15),16/17,九、麦克斯韦方程组中各方程物理意义,例12:反应电磁场基本性质和规律麦克斯韦方程组为,试判断以下结论等效于哪一个麦克斯韦方程式,(1)改变磁场一定伴随有电场_,(2)磁感应线是无头无尾_,(3)电荷总伴随有电场_,(16),17/17,