主講：楊培霞作業(yè)：7-15、7-17預(yù)習(xí)：7.6、7.7第七章電磁感應(yīng)電磁場（第三講）什么力？7.3感生電動(dòng)勢(shì)由于磁場隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)一．感生電動(dòng)勢(shì)庫侖力?周圍無電荷洛侖茲力?導(dǎo)線不運(yùn)動(dòng)麥克斯韋提出感生電場假設(shè)：變化的磁場在其周圍激發(fā)一種電場——感生電場(渦旋電場)。不論周圍是否存在導(dǎo)體回路。感生電動(dòng)勢(shì)(或)的方向與成左手螺旋關(guān)系1．感生電場感生電場與靜電場的異同：同：都對(duì)電荷有作用力。異：(a)靜電場由電荷激發(fā)，感生電場由隨時(shí)間變化的磁場激發(fā)；(b)靜電場的電場線不閉合，感生電場的電場線閉合。2．感生電場的性質(zhì)(1)的環(huán)流L由的定義又由法——律L所圍成的面積(7-14′)物理意義：變化的磁場可以產(chǎn)生電場。感生電場是？——場線是閉合的、漩渦狀?！啊北硎揪€與成左手螺旋關(guān)系。注意：(2)的通量因感生電場線是閉合的保守力場？非保守力場？7.4自感和互感一．自感和自感電動(dòng)勢(shì)自感現(xiàn)象：回路中電流變化引起自身回路中磁通量變化，而在自身回路中激起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。1．自感L設(shè)：回路通電流I，由畢-薩定律知：I即：=LI(7-18)L自感(自感系數(shù))。由回路形狀、匝數(shù)、磁介質(zhì)決定，與I無關(guān)。單位：亨利（H、mH、H）一．自感和自感電動(dòng)勢(shì)1．自感L=LI(7-18)2．自感電動(dòng)勢(shì)（感生電動(dòng)勢(shì)特例1）(7-19)自感電動(dòng)勢(shì)等于回路自感L與電流的時(shí)間變化率乘積的負(fù)值。討論L1)物理意義：在數(shù)值上等于回路中的電流為一個(gè)單位時(shí)，穿過此回路所圍面積的磁通量。對(duì)密繞

螺線管或N匝細(xì)線圈=LI或：在數(shù)值上等于回路中的電流為一個(gè)單位時(shí)，穿過此線圈中的磁通匝數(shù)。=LI自感電動(dòng)勢(shì)的形式不變自感電動(dòng)勢(shì)總是起著反抗電流變化的作用2)L為“電磁慣性”的量度。L

LL，I變化慢3)L的理論計(jì)算方法：見P268、269例7-7、例7-8——要求極低實(shí)驗(yàn)方法：測(cè)出代入(7-19)L例：一自感線圈中的電流在t=0.002s內(nèi)均勻

地由10A12A，測(cè)得L

=400V，則L=？二.互感互感現(xiàn)象：I1I2兩個(gè)線圈相互在對(duì)方回路激起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。二.互感1.互感設(shè)兩長直螺線管，長度均為l匝數(shù)分別為N1匝；N2匝；設(shè)N1通電I1，穿過N2每匝線圈的磁通量磁通鏈數(shù)互感反之，設(shè)N2通電I2，穿過N1每匝線圈的磁通量磁通鏈數(shù)理論和實(shí)驗(yàn)證明：M12=M21=M（7-21）（7-22）2.互感電動(dòng)勢(shì)(7-23、24)討論M：互感系數(shù)(互感)1)M由兩線圈的形狀、匝數(shù)、磁介質(zhì)、相對(duì)位置決定，與I無關(guān)。2)單位：亨利(H、mH、H)。3)M的計(jì)算方法：的互感為0？即：21=12=……=0

見P270～271例7-9、例7-10——只要求簡單計(jì)算)？三個(gè)圓線圈，中心在一直線上。怎樣放置才能使它們兩兩之間例1.一密繞的螺繞環(huán),單位長度的匝數(shù)為n=2000m–1,環(huán)的截面積為S=10cm2，另一個(gè)N=10匝的小線圈套繞在環(huán)上。求：(1)兩個(gè)線圈間的互感；(2)當(dāng)螺繞環(huán)中的電流變化率為=10A/s時(shí)，在小線圈中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)的大小。解:(1)設(shè)螺繞環(huán)通電I,在環(huán)中產(chǎn)生的磁場B=0nI穿過小線圈的磁通鏈數(shù)N=N(0nI)S互感=N0nS=……(2)互感電動(dòng)勢(shì)=……例2．如圖示，長直導(dǎo)線和矩形線圈共面，AB邊與導(dǎo)線平行，a=1cm，b=8cm，l=30cm。(1)若直導(dǎo)線中的電流在1s內(nèi)均勻地從10A降為0，則線圈ABCD中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向如何？(2)長直導(dǎo)線和線圈的互感

M=？ABCDabl解：(1)取順時(shí)針繞向?yàn)檎齲dxd=BdS①=>0方向：順時(shí)針(2)由式①知=也可以先由①求M，后求若已知ABCD中能否求出直導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)？如何求？7.5磁場的能量磁場能量密度一．磁場能E2rlRK12接通時(shí)①電源作功消耗在電阻上的焦耳熱電源反抗自感電動(dòng)勢(shì)作的功磁場能量(7-26)自感線圈的磁能二．磁能密度1．磁能密度wm以勻強(qiáng)磁場為例(長直螺線管內(nèi)充滿)=n2VI=B/n代入磁能密度(7-29)電能密度：2．磁場能量的計(jì)算(1)勻強(qiáng)磁場(2)非勻強(qiáng)磁場E2rlRK12例1：如圖同軸電纜,中間充以磁介質(zhì),芯線與圓筒上的電流大小相等、方向相反.已知R1,R2,I,，

求單位長度同軸電纜的磁能和自感。設(shè)金屬芯線內(nèi)的磁場可略.2R1II解：由安培環(huán)路定理可得：r<R1,H=0r>R2,H=0R1<r<R2,R1R2單位長度薄層體積dV=2rdr

.1例2在細(xì)鐵環(huán)上繞有N=200匝的一層線圈，