电磁感应定律

文章目录

电磁感应定律
- 电磁感应定理
- - 楞次定律
- 动生电动势和感生电动势
- 自感和互感
- - 互感
- 磁场的能量

磁通量的变化产生了电磁感应

当穿过一个闭合导体回路所围面积的磁通量发生变化时，不论这种变化是由于什么原因引起的，回路中就有电流，这种现象叫做电磁感应现象，回路中出现的电流称为感应电流，这种由于回路磁通量变化引起的电动势，称为感应电动势

电磁感应定理

产生的感应电动势为
ξi=−dΦdt\xi_i=-\dfrac{d\varPhi}{dt} ξi=−dtdΦ

楞次定律

回路中因为磁通量变化产生的感应电流，电流的方向总是会产生自己的磁场，该磁场去抵偿引起感应电流的磁通量的改变

动生电动势和感生电动势

直导线以恒定速度垂直磁场运动时2产生的动生电动势为
ξi=∫0lvBdl=vBl\xi_i=\int_0^lvBdl=vBl ξi=∫0lvBdl=vBl

自感和互感

一个闭合回路，由毕奥-萨伐尔定律可知其中任意一点的电场强度都与电流I成正比，则穿过回路本身所围面积的磁通量也与I成正比，则有

Φ=LI\Phi=LI Φ=LI

其中的L称之为自感系数，自感系数仅与回路本身和周围介质中的磁导率有关

某回路的自感，在数值上等于回路中的电流随时间变化的变化率为1个单位时，回路中引起的自感电动势的绝对值

互感

假设有两个邻近的线圈1和2，在其他条件不变时，在一个线圈中的电流发生变化，会在另一个线圈中引起互感电动势

ϕ21=M21I1\phi_{21}=M_{21}I_1ϕ21=M21I1

线圈2中的磁通量变化收到线圈1中电流的影响

同理，对线圈1有

ϕ12=M12I2\phi_{12}=M_{12}I_2ϕ12=M12I2

两个线圈的互感M，在数值上等于一个线圈中的电流随时间的变化率为一个单位时，在另一个线圈中所引起的互感电动势的绝对值

磁场的能量

磁场储存有能量

磁场能量密度有如下公式
wm=12μH2=12BHw_m=\dfrac{1}{2}\mu H^2=\dfrac{1}{2}BH wm=21μH2=21BH

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