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1感应电场
1860年代,英国物理学家麦克斯韦在电磁场理论中指出,变化的磁场可以激发周围空间的电场。这种电场称为感应电场,也称为感应电场或涡流电场。
2.确定感应电场的方向
随着磁场的变化,利用楞次定律和安培定律来确定感应电场的方向。
从结合楞次定律和安培定律的实环或虚环来看,闭环电流方向代表了感应电场的电场方向。
感应电场的存在仅取决于变化磁场的存在或不存在,与导体的存在或闭环的存在无关。
例如图所示,某空间中出现一组闭合的电力线,分析其磁场的变化。
分析如果我们有一个圆形闭环,那么环路中应该存在与电场方向相同的感应电流,但是根据安培定律,感应电流的磁场方向是向下的,所以楞次定律因此,在感应电流中,AB方向的磁场变弱,或者BA方向的磁场变强。
如图所示,磁感应强度B增大假设磁场周围有一个闭合回路,则根据楞次定律安培定律,回路中感应电流产生的磁场方向为向下磁场的方向是向下的。从规律可以确定,电流的方向是顺时针方向,感应电场的方向也是顺时针方向。
3感应电动势
发生现象随着磁场的变化,感应电场的电力线变成垂直于磁场方向的曲线,如图所示。当空间中存在封闭导体时,导体内部的自由电荷因感应电场的作用而沿导体方向移动,导体中产生感应电流,即感应电动势.也称为感应电动势。
【注】产生感应电动势的电路中的导体部分对应于电源,该电路为内部电路。
感应电动势中的非静电力感应电场对自由电荷的影响
感应电动势的大小E=n/tn为线圈的匝数,磁通量和磁通量的变化与匝数无关。
方向确定由楞次定律和安培定律确定,与感应电流方向相同
例子英国物理学家麦克斯韦认为,磁场的变化会激发空间中的感应电场。如图所示,若水平放置一个半径为r的薄绝缘环,环内存在垂直向上的均匀磁场B,其上方放置一个带+q电荷的小体,则可知磁感应强度B随时间变化是均匀的,其变化率为k。如果绕环运动一周,感应电场对所做的功为
例如图所示,如果一个带正电的粒子在垂直于均匀磁场的平面内做圆周运动,磁感应强度均匀增加,则该粒子的动能为
A保持不变
B增加
C减少
D以上情况都有可能
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