法拉第简介
( Michael Faraday,1791-1867)
法拉第于 1791年出生在英国伦敦附近的一个小村里,
父亲是铁匠,自幼家境贫寒,无钱上学读书。 13岁时到
一家书店里当报童,次年转为装订学徒工。在学徒工期
间,法拉第除工作外,利用书店的条件,在业余时间贪
婪地阅读了许多科学著作,例如, 化学对话,,, 大英
百科全书, 的, 电学, 条目等,这些著作开拓了他的视
野,激发了他对科学的浓厚兴趣。
1.生平
1812年,学徒期满,法拉第打算专门从事科学研究。
次年,经著名化学家戴维推荐,法拉第到皇家研究院实
验室当助理研究员。这年底,作为助手和仆人,他随戴
维到欧洲大陆考察漫游,结识了不少知名科学家,如安
培、伏打等,这进一步扩大了他的眼界。 1815年春回到
伦敦后,在戴维的支持和指导下作了好多化学方面的研
究工作。 1821年开始担任实验室主任,一直到 1865年。
1824年,被推选为皇家学会会员。次年法拉第正式成为
皇家学院教授。 1851年,曾被一致推选为英国皇家学会
会长,但被他坚决推辞掉了。 1867年 8月 25日,他坐在书
房的椅子上安祥地离开了人世。遵照他的遗言,在他的
墓碑上只刻了名字和生死年月。
法拉第简介
法拉第简介
( Michael Faraday,1791-1867)
2.主要工作
1821年法拉第读到了奥斯特的描述他发现电
流磁效应的论文, 关于磁针上的电碰撞的实验, 。
该文给了他很大的启发,使他开始研究电磁现象。
经过十年的实验研究(中间曾因研究合金和光学
玻璃等而中断过),在 1831年,他终于发现了电
磁感应现象。
1833年,法拉第发现了电解定律,1837年发
现了电解质对电容的影响,引入了电容率概念。
1845年发现了磁光效应,后又发现物质可分为顺
磁质和抗磁质等。
§ 13-1 电磁感应定律
1,电磁感应现象
N S
感应发光
霓虹灯
a
b
v?mF?
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电磁感应现象
当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的磁
通量发生变化时(不论这种变化是由什么原因引起
的),在导体回路中就有电流产生。这种现象称为
电磁感应现象 。
相应的电动势则称为 感应电动势 。
回路中所产生的电流称为 感应电流 。
电磁感应现象
2.楞次定律
判断感应电流方向的 楞次定律,
闭合回路中产生的感应电流具有确定
的方向,它总是使感应电流所产生的
通过回路面积的磁通量,去补偿或者
反抗引起感应电流的磁通量的变化。
N S
N S
楞 次
注意,
( 1)感应电流所产生的磁通量要阻碍的
是磁通量的变化,而不是磁通量本身。
( 2)阻碍并不意味抵消。如果磁通量的
变化完全被抵消了,则感应电流也就不存在
了。
楞次定律
t
Φ
i d
d??
t
Φ
i d
d???
3.法拉第电磁感应定律
法拉第电磁
感应定律
通过回路所包围面积的磁通量发生变化时,
回路中产生的感应电动势 与磁通量对时间的
变化率成正比, i?
t
Ψ
t
ΦN
i d
d
d
d ?????
式中 磁通链数(简称磁链)或全磁通,
表示通过 N 匝线圈的总磁总量。
NΦΨ ?
n? Φ
i?绕行正方向
0?Φ
0dd ?tΦ
v?N
0?i?
0?Φ n?
Φ
v?
绕行正方向
0dd ?tΦ
N
i?
0?i?
法拉第电磁感应定律
设在时刻 t1到 t2时间内,通过闭合导体回路的磁
通量由 1? 变到 2? 。那么,对上式积分,就可以求得
在这段时间内通过回路导体任一截面的总电量 q,这
个电量称为感应电量。即,
设闭合导体回路中的总电阻为 R,由全电路欧姆
定律得回路中的感应电流为,
t
Φ
RRI
i
i d
d1??? ?
? ?211d1 2
1
2
`
ΦΦRΦRtdIq itti ??????? ??
法拉第电磁感应定律
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S
k SBtlE
????
d
d
dd
如果用 表示等效的非静电性场强,则感应电
动势 可表为 k
E?
i?
?? ???
S
SB
??
? d
法拉第电磁感应定律
以固定边的位置为坐标原点,向右为 X轴正方向。
设 t时刻 ab边的坐标为 x,取逆时针方向为 badob回路
的绕行正方向,则该时刻穿过回路的磁通量为,
X
o
Bl xBSΦ ??
例 13-1 矩形框导体的一边 ab可以平行滑动,长为 l。
整个矩形回路放在磁感强度为 B、方向与其平面垂直的均
匀磁场中,如图 13- 4所示。若导线 ab以恒定的速率 v向
右运动,求闭合回路的感应电动势。
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a
b
v?B?
解,
d
法拉第电磁感应定律
当导线匀速向右移动时,穿过回路的磁通量
将发生变化,回路的感应电动势为,
B lvtxBltΦi ?????? dddd?
正号表示感应电动势的方向与回路的正方向
一致,即沿回路的逆时针方向。
也 可不选定回路绕行方向,而是根据楞次定
律判断感应电动势的方向,再由 算出感应电
动势的大小 。 t
Φ
d
d
法拉第电磁感应定律
当导线匀速向右移动时,穿过回路的磁通量
将发生变化,回路的感应电动势为,
B lvtxBltΦi ?????? dddd?
正号表示感应电动势的方向与回路的正方向
一致,即沿回路的逆时针方向。
也 可不选定回路绕行方向,而是根据楞次定
律判断感应电动势的方向,再由 算出感应电
动势的大小 。 t
Φ
d
d
法拉第电磁感应定律