2022-2023学年高二物理竞赛课件：法拉第电磁感应定律

1. 电源电动势    +Q Q + + + + + + +        i 提供非静电力的装置——电源 A —将q从负极移到正极F非做的功 则电源的电动势为 从场的观点： 引入—等效非静电场的强度 电源的电动势： 或 1 2023年高中物理竞赛辅导课件★★第1节 法拉第电磁感应定律 Faraday’s Law 一、电磁感应 奥斯特 磁的电效应 （电生磁） （磁生电） 法拉第 (对称性) ？ 电磁感应 电的磁效应 2.问题的提出 2 3.电磁感应现象 法拉第的实验: 3 B A i i G i i 为回路中载流子提供能量！ 电磁感应的实质是产生感应电动势 二、法拉第电磁感应定律 法拉第电磁感应定律 其中i为回路中的感应电动势 1. 电磁感应定律 4 回路中的感应电流 注: 以下B简写为 ! （1）任一回路中 （2）“–”表示感应电动势的方向, i和都是标量， 方向只是相对回路的绕行方向而言。 5 说明 6 逆绕向 顺绕向 顺绕向 逆绕向 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 7 感应电流的效果, 总是反抗引起感应电流的原因。 顺时针方向 逆时针方向 （3） 感应电动势的方向可直接用楞次定理判断 例如: L L 1834年楞次提出判断感应电流的方法: 激发磁场通量 磁通量的变化 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 注 确定了电磁“永动机” 是不可能的! 正是外界克服阻力作功， 将其它形式的能量转换成 回路中的电能。 N S 楞次定律中“反抗”与法拉第定律中“–”号对应 若不是反抗会发生什么？ N S 过程将自动进行，磁铁动能 增加的同时，感应电流急剧增 加，而i↑，又导致↑→ i↑… 而不须外界提供任何能量。 自然界不可能有这种能产生 如此永无境止电流增长的能源。 8 电磁永动机 v v 2.电磁感应定律的一般形式 若回路由N匝线圈组成： 若 1= 2= · · ·= N= 则 其中  =1+ 2+ · · ·+ N 为回路的总磁通匝链数 回路中的感应电流 从t1→t2时间内, 通过导线任一横截面的电量： 若已知N、R、q，便可知 =？ 将1定标, 则2为t2时回路的磁通量。 9 全磁通 磁通计 原理 例1.如图所示,一矩形导体回路放在通有电流 I 的 长直导线旁。 求（1）若导体回路不运动,当长直导线的电流 I=kt (k=常数)时, 回路中i=？ 解： 设回路绕行方向为顺时针， 将I = kt 代入,有 与绕行方向相反 r 距导线r处取一窄条dr， 窄条面上的磁通为： Bldr 则导体回路的总磁通为 10 I l r I l 任意t 时刻回路的总磁通 与绕行方向相同 a+vt b+vt 11 例1.  求（2）若长直导线的电流I=常数，矩形回路以 速度v向右运动，求回路中的i=？ 解： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 感应电动势i内是什么力作功？ 与 的变化方式有关: 导体回路不动， 变化 ~~ 感生电动势 导体回路运动， 不变 ~~ 动生电动势 i 为回路中载流子提供能量！ 它们产生的微观机理是不一样的! 电磁感应的实质是产生感应电动势： 12 小 结 谢谢观看！ $