二、法拉第电磁感应定律 1.电磁感应定律 电磁感应的实质是产生感应电动势 6i= dB →法拉第电磁感应定律 dt 其中为回路中的感应电动势 回路中的感应电流 1= =-1dΦB R R dt 6为回路中载流子提供能量! 注:以下Φ简写为Φ!
d d B i t 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 d d i 1 B Ii R R t 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 回路中的感应电流 注: 以下B简写为 !
说明 8i= dΦ dt (1)任一回路中 Φ=∫B.dS=∫Bcos0dS (2) “_”表示感应电动势的方向,和Φ都是标量, 方向只是相对回路的绕行方向而言
(1)任一回路中 B dS BcosdS (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。 d d i t 说明
n Φ=BcosdS B B c0s8>0 c0s0>0 Φ>0 ,Φ>0 ④↑ ↓ >0→6<0逆绕向 dΦ dt <0→:>0顺绕向 dΦ df n dt n B B c0sθ8<0 cose <0 Φ<0 Φ<0 个 ↓ <0→6;>0顺绕向 d dt dt >0→6:<0逆绕向
n B L n B L n B L n B L Bcos dS i cos 0 d d i t i cos 0 i cos 0 cos 0 i d d 0 t 0 i d d 0 t 0 i 0 0 0 0 d d 0 t 0 i d d 0 t 0 i 逆绕向 顺绕向 顺绕向 逆绕向
(3)感应电动势的方向可直接用楞次定理判断 1834年楞次提出判断感应电流的方法: 感应电流的效果, 激发磁场通量 总是反抗引起感应电流的原因。 磁通量的变化 例如: B B Ei dΦ>0 dΦ <0 dt dr 顺时针方向 逆时针方向
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 B n d d 0 t B n d d 0 t 例如: L L 1834年楞次提出判断感应电流的方法: i i 激发磁场通量 磁通量的变化
楞次定律中“反抗”与法拉第定律中“_”号对应 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。 若不是反抗会发生什么? 过程将自动进行,磁铁动能 增加的同时,感应电流急剧增 加,而计,又导致Φ个一→许… 而不须外界提供任何能量 龟磁永动机 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
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 S N 回路中的电能。 楞次定律中“反抗”与法拉第定律中“–”号对应 i 若不是反抗会发生什么? N S i 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。 N S N S 电磁永动机 v v