第五章 随时间变化的电磁场

K C S B

E dl dS t ??=-?

① 感应电场是变化的磁场产生的。 ② 感应电场环流不等于零,它是有旋场。 ③ 当0 B

t ?>? 时,K E 与B t ?? 组成左手螺旋;当B t ?? 0<时,K E 与B

t ?? 组成右手螺旋。

3、涡电流与电磁阻尼

由于变化的磁场总是伴随着涡旋的电场,金属内部的自由电子在涡旋电场的作用下可以形成电流,即使在未构成回路的大块金属内部也会产生闭合的电流,这种电流称为涡电流。

由于涡电流的截面积很大,导体的电阻又较小,因而涡电流非常大,结果发生大量焦耳热,造成能量的损耗(涡流损耗。减少涡流损耗的主要途径是增加铁芯的电阻。

利用涡电流的热效应制成的感应电炉,可用于真空提纯金属或加热在真空中的金属等。利用涡电流的机械效应,可以做成电磁阻尼装置。

4、动生电动势计算方法 1直接积分法(洛伦兹力法

导线在恒定的磁场中做切割磁感线的运动,则有 (C v B dl ε=??? 对一段导线ab ,有 (b ab a v B dl ε= ???

① 确定v 、B 、(v B ? 的方向及v 与B 之间的夹角。 ② 在运动导线上任取线元dl ,并确定dl 与(v B ? 间的夹角。 ③ 由公式 (b ab a v B dl

ε=??? 列积分式,求解。

④ 根据(v B ? 的方向或楞次定律确定电动势的方向。 2用电磁感应定律求解(磁通量法 m S d B dS dt εΦ=-=-??

① 设定磁通量正方向为磁感强度B

的方向,由右手螺旋定则,确定电动势正方向。

② 写出通过某一面积(或面元的磁通量与时间的函数关系(m t Φ,并对时间求导, 求出 m

d dt Φ-,得动生电动势大小。 ③ 根据设定电动势的正方向及求得的ε的正负确定动生电动势的方向。若ε>0,表示与设定的正方向相同,反之相反。 ④ 对不闭合导线,可以假想一条曲线与该段导线组成闭合回路,并且总是设法使假想的

曲线段上没有动生电动势产生,则应用ε=m d dt Φ-

所求得的闭合回路的总电动势就是该段 导线上的电动势。