关于感生电动势计算问题的分析

产生感生电动势的非静电力为感生电场力, 它是感生电场对电荷的作用力, 而感生电场及非闭合回路 感生电动势的计算是大学物理中较难理解的问题. 通过对一道计算感生电动势的问题进行分析, 得到了3种解决问 题的方法, 加深了学生对感生电场及感生电动势计算的理解和掌握     

轴向变化磁场中导体电势问题的讨论

应用类比法计算了截面为矩形的轴向变化磁场激发感生电场,并且讨论了处于这类感生电场中导体的电势问题.     

验证感生电场存在的实验

针对磁场变化时激发产生的感生电场很难演示的问题,设计了演示感生电场存在的实验. 该实验将不同功能的仪器组合起来使用,通过亥姆霍兹线圈的交变磁场对带电粒子的作用效果,直观说明感生电场的存在.     

截面异形的轴向变化磁场产生的感生电场

介绍一种计算感生电场的数值方法,它既可用于计算柱形分布均匀变化磁场所产生的感生电场,也可计算分布在任意界面上的变化磁场所产生的感生电场,并给出了一些计算实例．     

无限长螺线管感生电场方向的证明

本文从感生电场所遵循的场方程 出发，对无限长螺线管内磁场变化激发的感生电场只有切向分量做了全面的证明．     

在感生电场中电势是否无意义?

在1982年第10期发表徐信洪《在感生电场中电势是无意义的》一文后不久,本刊陆续收到十几封信和稿件①,对该文进行了热烈的评论。限于篇幅,难以一一刊载,特将来稿综述如下。 首先,有作者指出,“该文题目的含义是对的”,(4)(5)“感生电场是非保守场,不能引入电势概念,这无疑是正确的”。(6)来稿大多数对此不表示异议,(5)(7)(9)(10)(13)但对徐文给感生电场下的定义,以及认为“有的书籍编入了一些有概念错误的习题和例题”,提出了不同的看法。 徐文认为感生电场分两种情形,第一种是由于导体在磁场中切割磁感应线,而在导体中产生的。来稿指出,(3)…     

感生电场与动生电场的等效性探究

本文认为在感生电场的情况下,磁场的强弱变化可以引起磁场自身的横向运动,使得线圈中电子相对于磁场发生运动,从而等效为一个动生电场,受到洛伦兹力的作用.借助磁感线模拟磁场的运动方式,得到圆形回路中任意一点与磁场相对运动速度的表达式,进而推得该＂等效动生电场＂中的洛伦兹力.以螺线管为例,验证该方法可以解释感生电场所满足的规律.将感生电场与动生电场的产生原因统一为导体中电子与磁场的相对运动,相应电动势的非静电力统一为洛伦兹力.     

感生电场的计算

在大学物理的教学过程中,关于感生电场的计算例题很少,一般只有轴对称情况下的例题.文章用场叠加原理、Mathematica编程,计算了两个非轴对称情况下的例子.作者希望这两个例子有助于学生更好地理解感生电场,也有助于大学物理的教学.     

在感生电场中电势是无意义的

在教学过程中,发现有的书籍在感生电场部分编入了一些有概念性错误的习题和例题。例如:F.W.Sears等著(恽瑛等译)的《大学物理学》①,张静汇编的中央广播电视大学《教学参考资料》②,王发伯等编的《普通物理典型题解》③,都编入了一些在感生电场中求两点电势差的问题,据我所见,在各校的测验和考试题中犯同类错误者也不少。因此,深刻理解电势引入的条件和感生电场的特点是十分必要的。 成生电场是变化的磁场激发的电场。具体又分两种情形:由于导体在磁场中切割磁感应线,而在导体中产生的成生电场;以及当穿过任一回路(不管有无导体回路存在)…     

求解感生电场问题之完美数学体现

结合斯托克斯公式,从不同角度探讨了大学物理中求解感生电场的方法.     

用▽×Ek=-(e)B/(e)t计算感生电场

本文利用 ×Ek=- B t,对轴对称均变磁场激发的感生电场进行了分析、讨论和计算 .     

对“ 感生电场演示仪”的改进

变化的磁场会在其周围空间激发感生电场, 感生电场作用于导体中的自由电荷, 产生感应电动势, 形 成感应电流. 针对教材提供的实验案例使用交流电的不足, 提出改进方案, 有利于师生动手实验, 揭示感应电动势 的产生机理     

感生电场作用下的电流变化问题的思考与分析

“电磁感应”一章的第5节内容有这么一句话,“英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发一种电场,这种电场与静电场不同,它不是由电荷产生的,我们把它叫做感生电场.如果此刻空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下定向运动,形成电流.”这句话引出了自己的一个思考,感生电场是闭合的,电荷是不是就不断地加速下去了呢,一圈又一圈,直至光速?当时很随意的一个想法,后来随着思考的深入有了更进一步的认识,下面就这个问题做一些展开.     

应该重视感生（涡旋）电场的方向性教学

感生电场的计算在大学物理教科书中,一般都是以具有轴对称性磁场变化为特例.在那里,感生电场的方向是不证自明的,真的是这样吗？本文力图说明,对称性并不能取代方向性的说明,方向性问题严格说来需要解边值条件下的微分方程,但在大学物理教学层面上可以有简单的办法处理.     

大学生对麦克斯韦方程组的理解研究

本研究通过收集麦克斯韦方程组概念测试题的课堂讨论录音及书面回答,获得物理专业大学生对麦克斯韦方程组的错误理解,总结出学生常见的错误概念为不清楚方程式来源、对电场和磁场的相互关系理解有误、将电场和磁场进行不恰当类比、不能正确理解平行板间电磁场的来源、对感生电场和位移电流理解不到位等,对此提出有针对性的教学建议,为电磁学教学提供参考.     

圆形区域变化磁场激发 涡旋电场的问题剖析及案例分析

剖析涡旋电场的分布以及涡旋电场中非导体约束和导体约束条件下的电势问题, 给出在限定的圆形区 域内均匀变化磁场中的涡旋电场、 感生电动势与电势的分布规律, 以及在这限定的圆形区域内均匀变化的磁场中, 非导体约束和导体约束条件下电势的计算与比较. 通过在涡旋电场中对电源、 电势及电压等概念的引入,澄清了一 些在大学物理教学中涉及涡旋电场的容易模糊、 难于理解的概念. 对涡旋电场的一个具体案例进行了详细分析     

计算感生电动势的角度法

局限于圆柱形空间、方向平行于圆柱轴线的均匀磁场随时间均匀变化时，在周围空间激发感生电场。处于该电场中的有限长直导线上产生的感生电动势可由简捷方法求出。本文根据电动势的定义导出计算直导线上感生电动势的角度法。     

长直导线通以变化电流产生的涡旋电场

本文对长直导线通以变化电流时所产生的涡旋电场作了分析，给出涡旋电场分布公式，并通过例题对应用该式计算有关感生电动势作了说明．     

导体在变化磁场中的感生电动势和电压

基于变化磁场产生感生电场分布的特点,以圆形变化磁场区域中放置的圆环导体为例,计算了圆环导体中的感生电动势和导体任意二点间的电压。最后给出了解决此类问题的方法。     

法拉第定律和安培定律

本文提出:在初级课程中,讲授由法拉第定律所给出的静止电路中感生电动势的起源时,如果把重点放在随时间变化的磁场所生的感生电场的几何学上,而不放在此电场沿一闭合途径的线积分上,或沿此途径的电动势上,对初学的学生可能更清楚些。如果把法拉第定律写成∮E·ds=-φ,而不写成(?)=-φ的形式,则该定律就可以有与安培定律∮B·ds==μ_0I相同的形式,而两个定律都简单地变成麦克斯韦方程curlE=-B,curlH=J D的积分形式。能够清楚地了解随时间变化的磁场所生的感生电场的本性是重要的,这一点就是对初级的学生也似乎不须要再着重指出,但是在很多