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电磁感应定律和磁通连续定理的普适性在线视频

电磁感应定律和磁通连续定理的普适性

下一节:动生电动势

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电磁感应定律和磁通连续定理的普适性课程教案、知识点、字幕

我们做一道例题

看这个图

在导体回路L中

长度为0.5米的ab段导体

以速度v=4m/s米向右匀速滑动

这是个导线框

ab是一段金属

以速度v匀速滑动

整个回路处于B=0.5T的匀强磁场中

B的方向垂直回路平面向里

B是这个方向

ab段导体的电阻是0.2Ω

其余部分的电阻忽略不计

求 一 回路中的感应电动势

二 回路中的感应电流

三 维持ab做匀速运动所需要的外力

我们先看一下

如果没有外力作用

这个ab这段能不能运动

大家判断一下

一会儿我们要计算

这是感应电流的方向

这是B的方向

按照安培定律

受的力这个ab段受的力向里

所以必须有外力作用

才能保持ab做匀速直线运动

好 我们下面做计算

设定回路的绕向第一步

我们这样设绕向

让这个绕向和B的方向

成右手螺旋关系

我们设回路这个绕向

并且把L的绕向定义成

回路中感应电动势的正方向

以后你计算的感应电动势

如果沿着L方向为正

否则为负

在这个定义下我们看一下

穿过L的磁通量很容易算

B乘l乘x

l是这段长度

x是这段在某一时刻

运动到这个位置的时候

ab距离这段的长度是x

这是磁通

我们按照法拉第电磁感应定律

写出感应电动势和磁通变化率的关系

注意这有个负号

结果是负的1.0V

负号代表什么意思呢

我们刚才说了

已经设定L的绕向为

感应电动势的正方向

那感应电动势是负的

就代表感应电动势的方向是

沿着向上还是向下呀

应该是从b到a

沿着这个方向

跟L的方向相反

好 算出来了

感应电动势是1.0V

方向是这个方向

感应电流很容易算

是-5.0A

负号也代表与L方向相反

感应电动I的方向是这个方向

所需的外力根据安培定律

ab所受的安培力的方向向左

大小是这个BlI

1.25N

因此要维持ab做匀速直线运动

外力的方向向右

大小是1.25N

好 我们讲第二节

电磁感应定律

和磁通连续定理的普适性

我们通过法拉第电磁感应定律来说明

磁通连续定理是普遍适用的

不仅适用于稳恒磁场

也适用于任何随时间变化的磁场

好 我们前面讲到

稳恒磁场满足磁通连续定理

对时间变化的磁场

是不是满足磁通连续定理呢

我们看一下

这是法拉第电磁感应定律

其中这个Φ就是这个积分

S是以L就是定义感应电动势的

那个回路为边界的任意一个曲面

做这个积分

B是任意磁场

包括随时间变化的磁场

因为在这个式子中B没有约定

它一定是任意磁场

曲面S是不唯一的

只有通过所有以L为边界的

曲面S的磁通量相等

法拉第电磁感应定律才有确定意义

就是这个式子才有意义

其中B是任意磁场

S是任意的以L为边界的曲面

我们看以L为边界的曲面

我们取两个一个S1 一个S2

S1曲面和S2曲面都以L为边界

并且是任意的

那我为了法拉第电磁感应定律成立

我要求通过S1的通量

和通过S2的通量相等

这两个磁通量相等

就意味着B关于S1和S2的积分相等

注意在这个式子中

我们把S1和S2的正方向

就是S1 S2上的面元的方向

都取的这个方向

这里向这个方向

这里向这个方向

好 S1和S2组成一个封闭曲面S

S是由S1 S2构成的封闭曲面S

我们知道

在计算封闭曲面的通量的时候

不管是电通量还是磁通量

我们都以指向封闭面外部的方向

作为面元的法向

作为面元的正方向

这个时候Φ2应该反号

因为你原来定义Φ2的时候

面元的方向是这个方向

现在把向外作为正方向

所以这个积分应该反号

所以通过这个封闭面的磁通量

是这两项的和 其中第二项反号

就变成了这一项减去这一项

我们知道这两项是相等的

所以结果是0

对于任意一个磁场

包括随时间变化的磁场

通过任意一个封闭曲面

它的磁通量等于0

所以我们的结论是

为了使法拉第电磁感应定律成立

任意磁场都必须满足磁通连续定理

我们就得到磁通连续定理

是关于磁场的普遍规律

好 这一段就讲到这儿

谢谢大家

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WEEK1

-电荷和库仑定律

--引言

--电荷

--库仑定律

-WEEK1--电荷和库仑定律

-电场及叠加原理,电偶极子

--电场和电场强度

--点电荷电场及叠加原理

--点电荷电场及叠加原理(续1)

--点电荷电场及叠加原理(续2)

--点电荷电场及叠加原理(续3)

-WEEK1--电场及叠加原理,电偶极子

-高斯定律

--电通量

--立体角*

--高斯定律的证明*

--高斯定律和电场线

--高斯定律的应用

--高斯定律的应用(续)

-WEEK1--高斯定律

-WEEK1--本周作业

-week1课件

WEEK2

-静电场环路定理、电势和叠加原理

--环路定理

--电势和叠加原理

--电势和叠加原理(续)

--电势梯度

--等势面

-WEEK2--静电场环路定理、电势和叠加原理

-静电能

--电荷系静电能

--电荷系静电能(续1)

--电荷系静电能(续2)

-WEEK2--静电能

-导体静电平衡

--物质中电场

--导体静电平衡

--导体静电平衡条件(续1)

--导体静电平衡条件(续2)

-WEEK2--导体静电平衡

-WEEK2--本周作业

-week2课件

WEEK3

-导体周围电场

--有导体时静电场的计算

--有导体时静电场的计算(续)

-WEEK3--导体周围电场

-静电屏蔽

--导体壳与静电屏蔽

-WEEK3--静电屏蔽

-电容及电容器

--电容及电容器

--电容及电容器(续)

-WEEK3--电容及电容器

-电介质

--介质对电场的影响

-WEEK3--电介质

-极化强度矢量,极化电荷

--极化强度

--极化电荷

-WEEK3--极化强度矢量,极化电荷

-WEEK3--本周作业

-week3课件

WEEK4

-极化规律、电位移矢量

--电介质的极化规律

--电介质的极化规律(续)

--电位移矢量及其应用

--电位移矢量及其应用(续)

-WEEK4--极化规律、电位移矢量

-有介质时静电场能量

--有介质时静电场能量

-WEEK4--有介质时静电场能量

-电流密度、稳恒电流和稳恒电场

--电流密度

--稳恒电流和稳恒电场

-WEEK4--电流密度、稳恒电流和稳恒电场

-电动势、欧姆定律的微分形式及基尔霍夫定律

--电动势

--欧姆定律

--欧姆定律(续)

-WEEK4--电动势、欧姆定律的微分形式及基尔霍夫定律

-电流微观图像和暂态过程

--电流微观图像

--电容器的充放电(暂态过程)*

-WEEK4--电流微观图像和暂态过程

-本周作业

--week4--本周作业

-week4课件

WEEK5

-洛仑兹力、磁感应强度

--电流磁效应

--磁场和磁感应强度

-WEEK5--洛仑兹力、磁感应强度

-毕-萨-拉定律、磁场叠加原理和磁场高斯定理

--毕-萨-拉定律

--毕-萨-拉定律(续)

--磁场高斯定律

-WEEK5--毕-萨-拉定律、磁场叠加原理和磁场高斯定理

-静磁场环路定理

--安培环路定理及其应用

--安培环路定理及其应用(续1)

--安培环路定理及其应用(续2)

-WEEK5--静磁场环路定理

-安培力和霍尔效应

--带电粒子在磁场中的运动

--霍尔效应

--安培力

-WEEK5--安培力和霍尔效应

-WEEK5--本周作业

-week5课件

WEEK6

-载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩、磁矩

--载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩

-WEEK6--载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩、磁矩

-磁介质对磁场的影响和原子磁矩

--磁场中的磁介质

--原子的磁矩

-WEEK6--磁介质对磁场的影响和原子磁矩

-磁化强度矢量、磁化电流和磁场强度H及其环路定理

--磁介质的磁化

--磁化电流

--有磁介质时磁化的规律

-WEEK6--磁化强度矢量、磁化电流和磁场强度H及其环路定理

-WEEK6--本周作业

-week6课件

WEEK7

-铁磁介质和简单磁路

--磁场的界面关系

--铁磁性材料

-WEEK7--铁磁介质和简单磁路

-法拉第电磁感应定律

--法拉第电磁感应定律

--电磁感应定律和磁通连续定理的普适性

-WEEK7--法拉第电磁感应定律

-动生电动势和感生电动势、感生电场和涡流

--动生电动势

--感生电动势和感生电场

--涡电流

-WEEK7--动生电动势和感生电动势、感生电场和涡流

-自感和互感

--自感

--互感

-WEEK7--自感和互感

-WEEK7--本周作业

-week7课件

WEEK8

-暂态过程和磁场能量

--RL电路的暂态过程

--磁场的能量

-磁场和电场的相对性

--电场和磁场的相对性

-位移电流和麦克斯韦方程组

--麦克斯韦方程组和电磁波

--麦克斯韦方程组

-WEEK8--位移电流和麦克斯韦方程组

-电磁波、坡因廷矢量和光压

--电磁波

--坡印廷矢量

--电磁波的动量

--光压——辐射压强

-本周作业

--week8--本周作业

-week8课件

WEEK9

-波动光学—引言

--波动光学——引言

-WEEK9--波动光学—引言

-杨氏双缝干涉、相干光

--光的干涉

--双缝干涉

-WEEK9--杨氏双缝干涉、相干光

-光源及发光性质

--光源的发光特性

--时间相干性

--空间相干性

-WEEK9--光源及发光性质

-光程、等倾和等厚干涉

--光程

--薄膜干涉(一)

--薄膜干涉(二)

-WEEK9--光程、等倾和等厚干涉

-迈克耳逊干涉仪

--迈克耳逊干涉仪

-WEEK9--本周作业

-week9课件

WEEK10

-衍射现象、单缝夫琅禾费衍射

--惠更斯原理

--单缝夫琅禾费衍射

--单缝夫琅禾费衍射(续)

-WEEK10--衍射现象、单缝夫琅禾费衍射

-光栅衍射

--光栅衍射

--光栅衍射(续)

-WEEK10--光栅衍射

-光学仪器分辨本领

--光学仪器的分辨本领

--光学仪器的分辨本领(续)

-WEEK10--光学仪器分辨本领

-X射线晶体衍射

--X射线的衍射

-WEEK10--X射线晶体衍射

-WEEK10--本周作业

-week10课件

WEEK11

-光的偏振状态和偏振片

--光的偏振状态

--光的偏振状态(续)

--起偏和检偏

-WEEK11--光的偏振状态和偏振片

-反射和折射光偏振

--反射和折射及散射光的偏振

-WEEK11--反射和折射光偏振

-晶体双折射、波片

--双折射

--双折射(续)

--波片

-WEEK11--晶体双折射、波片

-偏振光干涉、人工双折射和旋光

--偏振光的干涉

--人工双折射

--旋光现象

-WEEK11--偏振光干涉、人工双折射和旋光

-量子物理诞生和黑体辐射

--量子物理

--黑体辐射

-WEEK11--量子物理诞生和黑体辐射

-WEEK11--本周作业

-week11课件

WEEK12

-光电效应、光子和康普顿效应

--光电效应

--光子

--光子(续)

--光子(续2)

--康普顿效应

-WEEK12--光电效应、光子和康普顿效应

-物质波、波函数和概率密度

--物质波

--波函数

--波函数(续)

-WEEK12--物质波、波函数和概率密度

-不确定性关系

--不确定关系

-WEEK12--不确定性关系

-薛定谔方程

--薛定谔方程

-WEEK12--薛定谔方程

-一维无限深势阱

--一维无限深势阱

-WEEK12--一维无限深势阱

-WEEK12--本周作业

-week12课件

WEEK13

-一维问题

--一维谐振子

--势垒穿透

--扫描隧道显微镜

-WEEK13--一维问题

-氢原子能级和角动量

--原子中的电子

--玻尔理论发展的基础

--氢原子的量子力学处理

--能量量子化

-WEEK13--氢原子能级和角动量

-电子自旋、费米子和泡利不相容原理

--电子自旋与自旋轨道耦合

--碱金属原子光谱的双线

--微观粒子的不可分辨性

--各种原子核外电子排布

-WEEK13--电子自旋、费米子和泡利不相容原理

-WEEK13--本周作业

-week13

WEEK14

-X射线、激光、分子光谱简介

--video

--Video

--分子光谱简介

--激光

--光学谐振腔

-WEEK14--X射线、激光、分子光谱简介

-固体电子气模型和量子统计

--固体

--自由电子气体模型

--量子统计

-WEEK14--固体电子气模型和量子统计

-能带模型

--能带

-能带模型--作业

-本周作业

--WEEK14--本周作业

-week14

WEEK15

-半导体和PN结

--Video

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-WEEK15--半导体和PN结

-原子核性质、核磁共振

--Video

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--Video

-WEEK15--原子核性质、核磁共振

-放射性和衰变规律

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--α衰变

--穆斯堡尔效应

--β衰变

-WEEK15--放射性和衰变规律

-结合能、核力

--核的结合能

--核力

-WEEK15--结合能、核力

-粒子物理简介

--基本粒子

-WEEK15--粒子物理简介

-本周作业

--WEEK15--本周作业

-week15课件

期末考试

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电磁感应定律和磁通连续定理的普适性笔记与讨论

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