第五章 电磁感应和暂态过程
[基本要求]
1、 了解电磁感应现象，深刻理解法拉第电磁感应定律的物理意义。
3、 理解感应电场的意义，能计算感生电动势和感应电场并判断其方向。
4、 理解互感的意义并能计算互感系数。
5、 理解自感的意义并能计算自感系数。
6、 了解涡流的热效应和磁效应以及趋肤效应。
7、 掌握RL电路和RC电路暂态过程的特点和规律。
8、了解灵敏电流计和冲击电流计的工作原理。
[重点难点]
1、掌握法拉第电磁感应定律的物理意义。
2、明确产生动生电动势的本质是洛仑兹力，掌握动生电动势的计算方法。
3、理解涡旋电场这一重要概念，明确它是产生感生电动势的本质，明确它与静电场的区别。
4、深刻理解自感系数L和互感系数M的物理意义，掌握L、M的计算方法。
[教学内容]
§1电磁感应定律
一、 电磁感应现象
2、 两通电线圈在相对运动的过程中产生感应电流。
3、 线圈1中通电电流的大小变化使线圈2中产生感应电流。
4、 穿过线圈或线框的磁通量发生变化时产生感应电流。
总结：1）当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中产生感应电流。
2）由于磁通量变化而引起的电动势叫感应电动势。
3）当穿过导体回路的磁通量发生变化时，回路中产生感应电动势。
二、法拉第定律
1831年 法拉第经过十年不懈的探索得出：
对一匝线圈有感应电动势
说明：
◆ 式中的负号反映了感应电动势的方向（楞次定律）。
正方向法：
（1）选定回路L的正方向。
（2）的方向与回路L的正方向成右手螺旋关系时，为正，反之为负。
穿孔塞焊（3）若d〉0, 则〈0，表明的方向与L的正方向相反；
若d〈陶瓷饰品0, 则 〉0，表明的方向与L的正方向相同。
◆ N匝线圈串联，则全磁通
当每一匝线圈的磁通都是 时，
感应电流：
感应电流的方向始终与感应电动势的方向一致。
三、 楞次定律：
◆ 表述1：闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化（增加或减少）。
表述2：感应电流效果总是反抗引起感应电流的原因。
◆ 判断方向的方法：(1)先判明穿过闭合回路的磁通量沿什么方向，发生什么变化（增加还是减少）(2)根据楞次定律来确定感应电流所激发的磁场沿何方向（与原来的磁场反向还是同向）(3)根据右手定则从感应电流产生的磁场方向确定感应电流的方向。
四、 涡电流和电磁阻尼
1、涡流（涡电流）
涡流的热效应
-----高频感应加热炉；
-----变压器铁芯用绝缘硅钢片叠成
涡流的机械效应
------电磁阻尼（电表，制动器）；
------电磁驱动（异步感应电动机）。
五、高频趋肤效应:
-----高频电路的导线由一束细导线组成；
-----高频表面淬火。
§2 动生电动势和感生电动势
◆ 动生电动势：稳恒磁场中运动着的导体内产生的感应电动势。
◆ 感应电动势：导体不动，因磁场的变化产生感应电动势。
一、动生电动势
1第五指令、动生电动势产生的机理废棉----洛仑兹力
方向: b a
产生动生电动势的原因,是洛仑兹力
电子在b端集中，建立起来的静电场使电子受到电场力
当时,就达到了平衡状态。
a端电势高，b端电势低，ab相当一个电源。
洛仑兹力正是电源中的非静电力，此非静电场的强度为
说明：在磁场内安放一个任意形状的导线线圈，线圈可以是闭合的也可以是不闭合的。
永磁铁氧体2．动生电动势的计算方法
方法一．由电动势的定义
则式中的都是处的。
对不均匀磁场或导线上各个部分速度不同的情况，利用上式原则上都能求得动。
在上图中又与方向相反，所以有
（方向: b a）
方法二．由法拉第电磁感应定律
（考虑 时，有时须设计一个闭合回路）。
3、 功能关系的分析
动生电动势本质上是洛仑兹力沿导线方向推动电子作功。
洛仑兹力究竟作不作功？
电子的实际运动速度是
所以电子受的洛仑兹力是
>淤泥固化
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