10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 一 感生电动势产生感生电动势的非静电场 感生电场麦克斯韦假设 变化的磁场 在其周围空间激发一种电场,这 个电场叫感生电场 .N电流是电荷的定向运动，而 电荷的运动必须要有电场力的 作用。10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 感生电动势产生感生电动势的非静电场 感生电场闭合回路中的感生电动势感生电场的方向: 与 遵从右手螺旋关系10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 感生电场是非保守场和 均对电荷有力的作用.感生电场和静电场的对比静电场是保守场静电场由电荷产生；感生电场是由变 化的磁场产生 .相同之处:不同之处:1.激发源不同2.电场线形状不 同静电场线是起始于正电荷,终止于负电荷; 而感生电场线是闭合的.3.环流不同10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 解：由感生电动势的计算公式 得 例 10-4 如图所示，有一半径为r、电阻为 R 的细圆 环，放在与圆环所围的平面相垂直的均匀磁场中，设磁 场的磁感强度随时间变化，且 （常量）。求圆 环上感受应电流的大小。细圆环上的感受应电流方向如何？ 10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 *例 2 设有一半径为R ,高度为h 的铝圆盘, 其电导 率为 . 把圆盘放在磁感强度为 的均匀磁场中, 磁 场方向垂直盘面.设磁场随时间变化, 且 为一常量.求盘内的感应电流值.（圆盘内感应电流自 己的磁场略去不计）10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 已知求解 如图取一半径为 ,宽度 为 ,高度为 的圆环.则圆环中的感生电动势的值为代入已知条件得又所以10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 代入并整理于是圆盘中的感应电流为即10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 例 3 在一长通电直导线附近有一矩形线圈，矩形线 圈与直导线在同一平面内，如图所示。当长直导线中的 电流为 时，求（1）线线圈中任一时时刻感应应 电动势电动势 的表达式；（2）初始时时刻线线圈中感应电动势应电动势 的大小和方向。 解：（1）由安培环环路定理知 由感生电动势的计算公式10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 得 也可用法拉第电磁感应定律来求 矩形线线圈中的磁通量为为 由法拉第电电磁 感应应定律得 10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 （2）将t=0代入上式得 方向为为逆时针时针 方向 10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 例 10-5 一长为L的金属棒AB放在均匀磁场中，若该 磁场被限定在半径为R的圆筒内，并以匀速率 变 化，如图所示。求棒中感生电动势。 解 方法一 利用 计算 。 先要计算感生电场 ：可得 上式表示 与 之间满足右手螺旋关系。 10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 在本题中，感生电动势的非静电力正是感生电场力。 式中 为 与 间的夹角。 10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 方法二 利用法拉第电磁感应定律求解。 分别连接OA、OB，由金属棒AB与OA、OB组成三角 形回路ABOA，该回路中感应电动势等于AB、BO、AO 三条边感生电动势之和，由于BO和OA两边都沿径矢方向 ，而感生电场 沿圆环的切线方向，所以BO和OA两边 上的 分别与BO和OA两边垂直，即 ，故 ，所以回路中感应电动势等于AB边的感应电动势，根据 法拉第电磁感应定律有 故 10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 二 涡电流感应电流不仅 能在导电回 路内出 现， 而且当大块导 体与磁场有相对运 动或处在变化的磁 场中时，在这块导 体中也会激起感应 电流.这种在大块导 体内流动的感应电 流,叫做涡电流 , 简 称涡流.10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 应用 热效应、电磁阻尼效应.10 - 3 感生电动势第十章 电磁感应 作业：