《大学物理3:电磁学》笔记:第3讲 感生电动势
2016-05-15 19:37阅读:
课程:《大学物理3:电磁学》(中国大学MOOC)
学习者:黎定安(广东海洋大学)
时间:2016.4.15
感生电动势
一、感生电动势和感生电场
1. 感生电动势:导体不动,因B 的变化产生的感应电动势。1861
年,麦克斯韦提出“ 感生电场” Ek 假设;

为什么导体环中产生电流 ← 电荷宏观定向运动 ← 受力 ← 电场 ← 变化的磁场激发
2. 感生电场:变化的磁场在周围空间激发出的电场
感生电动势 :
法拉第电磁感应定律:

电磁场的基本方程之一:

结论:
(1)变化的磁场能够激发电场.
(2)感生电场的环流不等于零,表明感生电场为涡旋场,所以又称为“ 涡旋电场”。
(3)感生电场线是一组闭合曲线
(4)式中负号表示
感应电场的方向
与磁场增量的方向成左手螺旋关系。
二、感生电动势的计算
1. 定义求解:

若导体不闭合,则

该方法只能用于感生电场E为已知或可求解的情况。
2. 法拉第电磁感应定律求解:

若导体不闭合,需作辅助线使其闭合
三、感生电场存在的实验验证
1.电子感应加速器(induction electron
accelerator)——利用涡旋电场加速电子以获得高能粒子的一种装置
原理:在电磁铁的两极之间安置一个环形真空室,当用交变电流励电磁铁时,在环形室内除了有磁场外,还会感生出很强的、同心环状的涡旋电场。用电子枪将电子注入环形室,电子在洛伦兹力的作用下沿圆形轨道运动,涡旋电场的作用下被加速。
2. 涡电流 (eddy current)
当大块导体放在变化的磁场中,在导体内部会产生感应电流,由于这种电流在导体内自成闭合回路,故称为涡电流

1) 涡电流的热效应 (heat effect)
电磁灶

2) 涡电流的机械效应(machine effect)
磁阻尼摆
