(共20张PPT)
《电磁感应现象的两类情况》
第四章第五节
江北中学：余震洪
电磁感应现象的本质是产生了感应电动势。
电源的电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，每一个电动势都对应有一种非静电力 。
【演示实验】
思考：变化的磁场在闭合电路中产生了感应电动势. 哪一种作用扮演了非静电力的角色
麦克斯韦的电磁场理论:
磁场的变化时会在空间激发一种电场,这种电场与静电场不同，我们把它称为感生电场。
感生电场与静电场的区别
静电场 E0
感生电场 Ek
起源
由静止电荷激发
由变化的磁场激发
电场线形状
电场线为非闭合曲线
电场线为闭合曲线
Ek
静电场为有源场
感生电场为无源场
(1)定义:变化的磁场在周围空间激发的电场叫感生电场(涡旋电场)
(3) 电场线:是闭合的曲线
1、感生电场
(2)方向:就是感生电流的方向
用楞次定律判断
一、感生电场与感生电动势
磁场变强
感生电场是产生
感生电动势的原因.
2、感生电动势： 由感生电场产生的感应电动势. 感生电动势所对应的非静电力是感生电场对自由电荷的作用.
3、应用实例---电子感应加速器
电子感应加速器是用感生电场来加速电子的一种设备。
教材例题
二、洛伦兹力与动生电动势
问题：导体切割磁感线的运动也会产生感应电动势,该电动势产生的机理是什么
理论分析：
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
v
_
_
_
f
f
f
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
v
_
_
_
+
+
+
导体两端产生电势差——动生电动势
动生电动势是导体中的自由电荷在磁场中受到洛伦兹力作用的结果。
f
推导动生电动势大小的表达式
这里洛伦兹力就相当于电源中的非静电力,作用在单位正电荷上的洛伦兹力
电动势等于单位正电荷从负极通过电源内部移动到正极非静电力所做的功
1、由于导体的运动(切割磁感线)而产生的感应电动势叫动生电动势.
2、动生电动势所对应的非静电力与洛伦兹力有关.
三、洛伦兹力与动生电动势
思考：洛伦兹力在做功吗？
探讨：
-
洛伦兹力不做功，不提供能量，只是起传递能量的作用。即外力克服洛伦兹力的一个分量F2所做的功，通过另一个分量F1转化为感应电流的能量
※洛伦兹力做功吗？
※能量是怎样转化的呢？
v
ω
F洛
F2
F1
动生电动势
感生电动势
特点
磁场不变，闭合电路的整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量的变化
闭合回路的任何部分都不动，空间磁场发生变化导致回路中磁通量变化
原因
由于S的变化引起回路中 变化
由于B的变化引起回路中 变化
非静电力与洛仑兹力有关，由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势
变化磁场在它周围空间激发涡旋电场，非静电力就是感生电场力，由感生电场力对电荷作功而产生电动势
方向
的来源
非静电力
楞次定律判断
楞次定律或右手定则
如图,100匝线圈两端A,B与一个电压表相连.线圈内有指向纸内方向磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．
(1) 电压表的读数应该等于多少？
(2) 请在线圈位置上标出感生电场的方向．
(3) Ａ、Ｂ两端，哪端应该与电压表标＋号的接线柱连接？
例与练1
V
L
M
N
× × × ××
× × × ××
× × × ××
× × × ××
× × × ××
R
例题2：光滑导轨上架一个直导体棒MN，设MN向右匀速 运动的速度为V，MN长为L,不计其他电阻求： （1）导体MN做匀速运动时受到的安培力大小和方向？（2）导体MN受到的外力的大小和方向？ （3）MN向右运动S位移，外力克服安培力做功的表达
式是什么？ （4）在此过程中感应电流做功是多少？
结论：在纯电阻电路中，外力克服安培力做了多少功将有多少热量产生。
L
M
N
× × × ××
× × × ××
× × × ××
× × × ××
× × × ××
R
L
M
N
× × × ××
× × × ××
× × × ××
× × × ××
× × × ××
R
水平向左
水平向右
B
3、如图所示的四种磁场中能产生恒定的感生电场的是( )
C
谢谢大家
