电磁感应 电磁场理论

大学物理电磁感应 电磁场理论思维导图，包括：电磁感应定律、动生电动势、感生电动势、感生电场、自感应和互感应磁场的能量、位移电流电磁场理论。

电磁感应 电磁场理论

• 电磁感应定律
  • 电磁感应现象
    • 感应电流：当条形磁铁插入线圈时，由线圈和电流计构成的闭合回路中有电流通过，这种电流称为感应电流。
    • 电磁感应现象：当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的磁通量发生变化时，不论这种变化是由什么原因引起的，在导体回路中就会产生感应电流，这种现象被称为电磁感应现象。
  • 楞次定律
    • 定义：闭合回路中感应电流的方向，总是使得它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）。
      • 注意
        • 1.感应电流所激发的磁场要阻止的是磁通量的变化，而不是磁通量本身
        • 2.阻止并不意味着抵消。如果磁通量变化完全被抵消，则感应电流也就不存在了
    • 楞次定律实质上是能量守恒定律的一种体现
    • 应用：磁悬浮列车制动
    • 判断感应电流的方向
  • 法拉第电磁感应定律
    • 基本表述：通过回路所包围面积的磁通量发生变化时，回路中产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比。
    • • 负号反映电动势方向，是楞次定律的数学表示
      • 方向确定
      • 磁通量匝数/磁链
      • 感应电流
      • 感应电荷量
        • 磁通计原理：实验中可通过测量感应电荷和电阻来确定磁通量的变化
• 动生电动势
  • 感应电动势分类
    • 动生电动势：磁场保持不变，因导体回路或导体在磁场中运动而产生的电动势
    • 感生电动势：导体回路不变，因磁场变化而产生的电动势
  • 1.在磁场中运动的导线内的感应电动势
    • 产生动生电动势
      • 本质
      • 说明
  • 2.在磁场中转动的线圈内的感应电动势
    • • 交变电动势
      • 交变电流
• 感生电动势 感生电场
  • 感生电场：变化的磁场在其周围空间激发的电场
  • 感生电动势
    • ⚠️注意
  • 感生电场与静电场的比较
  • 感生电场和感生电动势的计算
    • 1.感生电场的计算
    • 2.感生电动势的计算
• 自感应和互感应
  • 自感应
    • 自感现象：由于回路中电流产生的磁通量发生变化，而在自己回路中激发感应电动势的现象（这种感应电动势叫做自感电动势）
    • 自感系数L
      • L体现了回路产生自感电动势来反抗电流改变的能力，称为回路的自感系数，简称自感。它由回路的大小、形状、匝数以及周围磁介质的性质决定。
  • 互感应
    • 互感现象：在一个回路中电流变化而在领近另一个回路中产生感应电动势的现象（这种感应电动势叫做互感电动势）
    • 应用：变压器、感应圈
  • 各回路自感和互感的关系
    • 耦合系数
• 磁场的能量
  • 磁能
  • 磁能密度
  • 总磁能
  • 比较
• 位移电流 电磁场理论
  • 位移电流
    • 位移电流密度
    • 非稳定电流的安培环路定理