第七章 电与磁的相互转化基本要求掌握确定感应电流流向的楞次定律和法拉第电磁感应定律,
会用电动势定义式或法拉第定律计算感应电动势。会计算自感系数(电感)和互惑系数,磁场能量密度及磁场中贮存的磁能的计算。
理解随时间变化的磁场产生电场,随时间变化的电场产生磁场。理解涡旋电场与静电场的区别,位移电流与传导电流的区别。
习题七中的22,23,29题会做吗?
自测题填空题
1.感应电动势的大小决定于______________,动生电动势的非静电力是___________感生电动势的非静电力是___________.
2.感生电场与静电场的区别是,(1)_________________________(2)____________________
(3)___________________________.
3.线圈的电感为30mH(毫亨),如果线圈通过的电流是8A,则线圈贮存的磁能是__________J
4.如图,有垂直纸面向外的均匀磁场B,有金属杆ab=在纸面内绕o点顺时针以角速度ω匀速转动,0a=/3,则ab上电动势等于__________电势较高的是________点.
5.线圈自感系数(电感)的定义式为L=___________,它表明线圈_______________________能力.自感系数的单位是________.
6.有垂直纸面向内的磁场,磁感强度随时间减小,与纸面平行的线圈中感应电动势和感生电场沿___________方向.(填顺时针或逆时针)
7.自感系数L=4mH的螺线管,共绕有N=600匝.若通过的电流I=12 A,则磁通等于________Wb
(韦伯).
8,自感系数L=0.03mH的线圈,流过I=0.6A的电流,在△t=120μs内电流减为零,回路中产生的平均自感电动势为___________.
9.两个线圈相距不远.当在第一个线圈中电流随时间的变化率为5A/s时,在第二个线圈中产生的感应电动势为0.1V,互感系数为___________.
10.随时间变化的磁场产生_______,随时间变化的电场产生__________.
二.计算题
1.如图所示,在载流为I的无限长线外,有与之共面的矩形线圈N匝,求通过线圈的磁通和线圈对长直线的互感系数。若线圈平行无限长线移动,线圈中电动势为多少?若移动速度方向垂起于长直线,在x位置线圈感应电动势为多少?设速度为v,a,l,x为已知.若线圈不运动,图中I=I0e-2t,线圈中电动势为多少?
2.如图,导体杆ab在U形导体轨道上以匀速v向右滑动.导轨间距离为l均匀磁场B垂直轨道面向内,B的大小随时间成正比增加,即B= k t,k为常量.t=0时ab与dc重叠.求任意时刻回路abcda中的电动势.
3.一个面积为S1的单匝圆形小线圈,放在另一面积为S2的单匝圆形大线圈圆心处(S2> >S1),两线圈在同一平面内,在小线圈通以随时间变化的电流 I=I0e-kt,大线圈中互感电动势的大小为多少? I0丶k为常量.