第一次课: 2学时
1 题目: §7.1 电源的电动势
§7.2 法拉第电磁感应定律
§7.3 动生电动势和感生电动势
§7.4 自感 互感 磁场的能量
2 目的: 1 掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律,能计算简单问题的感应电动势。
2 理解动生电动势和感生电动势。了解感生电场。能计算简单的动生电动势问题。
3 理解自感系数和互感系数。
4 理解磁场能量和磁场能量密度的概念。
一、引入课题:
1820年奥斯特通过实验发现了电流的磁效应,由此人们自然想到,能否利用磁磁效应产生电流呢?从1822年开始,法拉第就开始对这一物体进行有目的的实验研究。经过多次失败,终于在1831年取得了突破性的进展,浮现了电磁感应现象,即利用磁场产生电流的现象。从实用的角度看,这一发现是电工技术有可能长足发展,为后来人类生活电气化打下了基础。从理论上说,这一发现更全面地揭示了电和磁的联系,使在这一年出生的麦克思韦后来有的能建立一套完整的电磁场理论。这一理论在近代科学中得到了广泛的应用。因此,怎样估计法拉第的方向的重要性都是不为过的。
本章疆界电磁感应现象的基本规律――法拉第电磁感应定律,产生感应电动势的两种情况――动生的和感生的。然后介绍在电工技术中常遇到的互感和自感两种现象的规律,最后推导磁场能量的表达式。
二、讲授新课:
7.1 电源的电动势
一、电源
形成电源的条件:导体和稳恒电压。必须有非静电电力做功。
如果要在导体中形成稳恒电流,必须在其中维持不随时间变化的电场,也就是在导体的两端维持恒定的电势差,产生和维持这个电势差的装置称为电源 。
非静电力移动电荷做功,将其它形式的能量转化为电能的装置。
二、电源的电动势
定义:在电源内,把单位正电荷从负极移到正极的过程中,非静电力所做的功称为电源的电动势。
式中是非静电场的场强。
说明
1.当非静电力存在于整个回路中时,整个回路中的总电动势为。
2.电动势是标量。
通常把电源内从负极到正极的指向规定为电动势的方向。
3.电动势的单位:V