19感生电动势涡旋电场.ppt

单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,感生电动势 感应电场,(第十章第3节 ),1,,,在这电磁感应现象的实验中,当电键,K,,闭合时,线圈,1,中要产生感生电流，,麦克斯韦提出：,即使不存在导体回路,，在变化的磁场周围也存在一个变化的电场，这个电场称为感生电场此感生电动势产生的原因是什么呢？,K,这种电磁感应现象是由于穿过导体回路的磁场发生变化而引起的在回路中产生的感应电动势称为感生电动势.,感生电动势的非静电力:,感生电场施于导体中电荷的力感生电场也会对电荷有作用力一、感生电动势,二、感应电场,2,,在限定导体回路不运动的情况及回路面积不变的情况下，有：,由此得到方程：,涡旋电场永远和磁感应强度矢量的变化连在一起感生电场的电力线类似于磁力线，是无头无尾的闭合曲线，呈涡旋状，所以 称之为涡旋电场回路中的感生电动势为：,根据电动势的定义 ，,回路中的感生电动势为：,由法拉第电磁感应定律： ,,3,,起源,由静止电荷激发,由变化的磁场激发,电力线形状,电力线为非闭合曲线,电力线为闭合曲线,静电场为无旋场,感生电场为有旋场,感生电场与静电场的区别,电场的性质,为保守场作功与路径无关,为非保守场作功与路径有关,静电场为有源场,感生电场为无源场,静电场,感生电场,4,,在一般情况下，,空间中的电场既有静电场也有感生电场，即总场强为：,把它代入 ，,电磁场的基本方程之一,在稳恒条件下，一切物理量不随时间变化，,静电场的环路定理,5,,例,1,：,圆形均匀分布的磁场半径为,R,，磁场随时间均匀增加 ，求空间的感生电场的分布情况。

解：,作半径为,r,的环形路径;,1,.,r < R,,区域：,o,R,由于磁场均匀增加，圆形磁场区域内、外,,线为一系列同心圆；,环路上各点的 大小相等,方向与路径方向相同,且磁场均匀增加，,设涡旋电场的绕向也为逆时针方向6,,2,.,r > R,,区域,E,感,o,R,B,作半径为,r,的环形路径,;,同理,,r < R,,区域：,E,感,分布曲线,所以,∵积分面积为回路中有磁场存在的面积，,E,感,r,o,R,7,,例,2,：,圆形均匀分布的磁场半径为,R,，磁场随时间均匀增加 ，在磁场中放置一长为,L,的导体棒，求棒中的感生电动势L,o,R,B,h,r,dl,解：,在,dl,上产生的感生电动势为：,由上题结果，圆形区域内部的感生电场：,作用在导体棒上，使导体棒上产生一个向右的感生电动势，,沿 线作半径为,r,的环路，分割导体元,dl,，,8,,其中,则：,E,感,h,o,R,r,dl,其中,方向向右法2：用法拉第电磁感应定律求解，,如图构造逆时针方向闭合回路，,讨论,9,,,将导体放入变化的磁场中时，由于在变化的磁场周围存在着涡旋的感生电场，感生电场作用在导体内的自由电荷上，使电荷运动，形成涡电流。

I,涡,1.涡电流,(1)工频感应炉的应用,,在冶金工业中，某些熔化活泼的稀有金属在高温下容易氧化，将其放在真空环境中的坩埚中，坩埚外绕着通有交流电的线圈，对金属加热，防止氧化抽真空,2.涡电流的应用,三、涡电流,10,,(2)用涡电流加热金属电极,在制造电子管、显像管或激光管时，在做好后要抽气封口，但管子里金属电极上吸附的气体不易很快放出，必须加热到高温才能放出而被抽走,,利用涡电流加热的方法，一边加热，一边抽气，然后封口抽真空,接高频发生器,显像管,(3)电磁炉,在市面上出售的一种加热炊具----电磁炉这种电磁炉加热时炉体本身并不发热，在炉内有一线圈，当接通交流电时，在炉体周围产生交变的磁场，,当金属容器放在炉上时，在容器上产生涡电流，使容器发热，达到加热食物的目的11,,(4)电度表记录电量,电度表记录用电量，就是利用通有交流电的铁心产生交变的磁场，在缝隙处铝盘上产生涡电流，涡电流的磁场与电磁铁的磁场作用，表盘受到一转动力矩，使表盘转动o,o’,由于涡电流在导体中产生热效应，在制造变压器时，就不能把铁心制成实心的，这样在变压器工作时在铁心中产生较大的涡电流，使铁心发热，造成漆包线绝缘性能下降，引发事故。

因此在制作变压器铁心时，用多片硅钢片叠合而成，使导体横截面减小，涡电流也较小3.涡电流的危害,12,,。