《大学物理》电磁感应

《大学物理》电磁感应，整理了 电磁感应得基本定律、动生电动势与感生电动势、自感与互感、磁场得能量的内容。

第十三章 电磁感应

• 电磁感应得基本定律
  • 电磁感应
    • 感应电流与原电流本身无关，取决于原电流的变化
    • 产生感应电流的原因是导体中的感应电动势，感应电动势与导体性质无关
  • 楞次定律
    • 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
  • 法拉第电磁感应定律
    • 感应电动势的大小
      • 电磁感应定律也叫法拉第电磁感应定律，电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象
    • 磁通量计算公式：
    • 方向判断：
      • 感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定，电源内部的电流方向：由负极流向正极。
  • 感应电动势得计算
    • 按照约定选取回路绕向
    • 利用磁通量计算方法计算回路磁通
    • 利用法拉第定律计算回路的电动势
    • 利用楞次定律判断电动势方向
• 动生电动势与感生电动势
  • 动生电动势
    • 定义:由于导体或导体回路，在恒定磁场中运动而产生的电动势
    • 计算式：
  • 感生电动势
    • 由于磁场发生变化而激发的电动势
    • 感生电场
      • 定义:变化的磁场在其周围空间会激发一种涡旋状的非静电场强
      • 静电场与感生电场的异同:
        • 同:都对电荷有作用力
        • 异:静电场由电荷激发(有源场)，感生电场由随时间变化的磁场激发，静电场的电场线不闭合，感生电场闭合:
• 自感与互感
  • 自感
    • 定义:回路中电流变化引起自身回路中磁通量变化，而在自身回路中激起感应电动势的现象
    • 自感系数(L) 单位(H、mH、uH)
      • 注意:当两个电感线圈放在一起，总L=L1+L2+M
      • 自感电动势
  • 互感
    • 定义:两个线圈相互在对方回路激起感应电动势的现象
    • 互感系数(M) (H、mH、uH)
      • M由形状、匝数、磁介质、相对位置决定，与电流无关
      • L1变化，在L2激起的互感电动势
• 磁场得能量
  • 自感磁能
  • 磁场能量
    • 磁能密度(w)
    • 磁场能量的计算