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     

巧用自感规律解物理竞赛题

由于回路中电流变化引起的磁场的变化,又会在回路自身激起感生电动势和感应电流,称为自感现象.因回路磁场由自身电流引起,故Φ=LI,其中L称为自感系数,由法拉第电磁感应定律ε     

动生、感生电动势与法拉第电磁感应定律等价性的研究

法拉第电磁感应定律与动生电动势、感生电动势之和是完全等价的。本文通过实例证明,等价是有条件的。当回路中存在大块导体时,则不等价。     

对法拉第电磁感应定律定量研究的探讨

法拉第电磁感应定律是电磁感应这一章的重点,中学课本中用能量守恒的观点演绎推理出导线切割磁力线时感生电动势的大小,然后由特殊情况分析、推理到一般,得出法拉第电磁感应定     

电磁感应中的“佯谬”与电磁感应定律的表述

一、电磁感应定律的两种 表述形式 当一固定导体回路内磁通量发生变化时,回路中将产生感生电动势 固定感是变化磁场激发的感应电场产生的。 另一方面,当导体切割磁通时,运动导体中的电子将受洛仑力 F=(v× B),而在导体中产生动生电动势 稳定 因此当B随时间而变,而导体回路整体或部分又因运动而切割磁通时,回路中的总电动势为 感+6动= (1)式应是电磁感应定律的普遍表述,概念很清晰,但是许多书却宁愿把牛曼(1845年)导出的公式作为电磁感应定律的普遍表述,大概是这一表述形式简洁,符合物理学家把电磁感应现象作统一表述的要求,一些书还从(2)…     

关于一道感生电动势例题计算的思考

对于感生电动势的理解和计算是学习电磁学过程中的重难点,现有电磁学教材中关于感生电动势的计算方法大多分为法拉第电磁感应定律计算法与定义法.但是在使用定义法计算时,大多教材在感生电动势例题的解题过程中,没有明确指明不同变量的矢量方向以及微分变化方向的关系.因此在求解感生电动势时,如果不留意各矢量变化关系往往会导致方向混乱、...     

关于感生电动势和动生电动势问题的讨论

一引言 常见的一些普物教材[1]中,在介绍法拉第电磁感应定律时,大都是按照磁通量变化的原因不同分成两种情形,一种是磁场不随时间变化,在运动导体内产生的动生电动势,引起它的非静电力是作用于运动电荷上的磁力.写成公式式中v为导体回路c的运动速度,B为磁感应强度矢量;另一种是导体不动,因磁场随时间变化而产生的感生电动势,引起它的非静电力是涡旋电场力.写成公式式中E旋是涡旋电场强度矢量,S为闭合回路c包围的面积. 试问:引起磁通量变化的两个因素同时存在时,产生的总感应电动势是上述两种电动势之和呢,还是存在二者之间的相互影响? 二…     

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     

详解公式E=n△Φ／△t求感应电动势

由法拉第电磁感应定律可知，电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即E=n△Φ/△t，因Φ=BS中的磁感应强度B和垂直于磁感应强度B的面积S均为时间t的函数，所以     

物理竞赛中使用积分法求解感应电动势一二

为提升物理竞赛中学生运用积分法解决物理问题的能力, 以感应电动势的求解为例, 提出了用积分法 解题的一般思路. 对于动生电动势, 先寻找动生电动势微元, 再通过对微元积分求解; 对于感生电动势, 在已知感生 电场表达式时, 先求出感生电动势微元, 再对微元积分求解, 也可先利用积分求出通过回路的磁通量, 再根据法拉 第电磁感应定律求解     

探究电磁感应定律计算公式两种方法的比较

采用数字示波器可以记录磁铁穿过感应线圈中产生的感应电动势的峰值,进而进行定量研究法拉第电磁感应定律;电脑音频编辑软件Cool Edit Pro也可以像数字示波器一样记录感应电动势的峰值,同样可以探究感应电动势的大小.     

从法拉第电磁感应定律到法拉第-麦克斯韦方程的微分形式

法拉第电磁感应定律的数学表示＝－ｄΦ／ｄｔ是用通过回路的磁通Φ对时间ｔ的全导数形式ｄ／ｄｔ来表示的，而从法拉第电磁感应定律推出的法拉第－麦克斯韦方程的微分形式×Ｅ＝－　Ｂ／　ｔ是采用磁感应强度Ｂ对时间ｔ的偏导数形式／ｔ来表示的，本文对这两种导数形式及微分形式的由来作一论述．     

直接定量验证法拉第电磁感应定律的实验构思

为了进一步丰富高中物理实验课及大学物理实验课的课堂教学内容,针对目前物理实验教学中缺少法拉第电磁感应定律定量验证的实验项目等实际情况,我们设计了一种定量测量验证法拉第电磁感应定律的实验项目。这个实验主要是采用均匀改变螺线管中直流电电流强度从而在临近线圈中产生感应电流,建立螺线管中电流强度的变化率与感应电动势之间的定量关系来验证法拉第电磁感应定律。这个实验既可以作为高中物理的实验课教学内容,也可作为理工科大学物理实验课的教学内容,有助于学生直观地理解法拉第电磁感应定律。     

关于法拉第旋度电场和爱因斯坦协变场的探讨与研究

在国家基金项目的支持下,本研究基于电子论和洛伦兹磁力否定法拉第定律和相对论电磁学,暨揭示广义洛伦兹磁力的科学研究之三:旋度电场和协变场不存在.文[1]介绍了广义洛伦兹磁力的定义及其及其证明,并论证指出广义洛伦兹磁力是真谛;文[2-3]介绍了法拉第电动势ε是虚构的,虚构的法拉第定律存在几个关键问题.正因如此,所以法拉第定律不具有普适性.感应电流的产生与磁通量变化率无关.     

展示相对性原理和电磁场相对性的一个佳例

以条形磁铁与导体圆环相对运动为例,依据导体圆环产生感应电流这一事实,首先讨论了条形磁铁参考系和导体圆环参考系下电场和磁场的不同.并在条形磁铁参考系下,从产生动生电动势的物理本质洛伦兹力出发,导出了法拉第电磁感应定律.然后,在导体圆环参考系下,由相对性原理直接给出了感生电场性质的数学表述,并深入讨论了电场和磁场的联系.最后,给出了爱因斯坦和费曼对该问题的不同思考并进行了简单分析.     

麦克斯韦电磁场理论的建立

麦克斯韦(1831—1879)是继法拉第之后,集电磁学大成的伟大科学家.他全面地总结了电磁学研究的全部成果,并在此基础上提出了“感生电场”和“位移电流”的假说,建立了完整的电磁场理论体系. 一、《论法拉第力线》──麦克 斯韦的物理类比,电紧张态的 数学描述和感生电场的提出 在大学期间,麦克斯韦就阅读了法拉第的《电学实验研究》.1856年2月,他在剑桥哲学学报上发表了他的第一篇电磁学论文《论法拉第力线》.麦克斯韦环顾了当时电磁学研究的现状,指出虽然已经建立了很多实验定律和数学理论,但未能揭示各种电磁现象之间的联系.他写道:“电科…     

电磁感应定律两种表述的等价性

在《大学物理》上读到两个有关电磁感应佯谬的例子(见《大学物理》)1982, 2, p21图1及图2),涉及到电磁感应定律两种表述的适用条件和所受的限制是否相同、两种表述是否等价问题。我们知道,电磁感应有两大类型──切割磁力线型和磁场变化型。切割型的感应电流是磁场中随导体运动的电荷在洛仑兹力的作用下形成的。导体中的动生电动势为场变型的感应电流是在变化的磁场激发的电场作用下形成的。回路中的感生电动势为 任一种类型的电磁感应都可使回路的磁通量发生变化。切割型和场变型的电磁感应定律可分别写作若两种类型的电磁感应同时存在,电…     

一道电学题

一根半径 R=1mm的长直铜线,其中通有随时间变化的电流 I=tA(t为时间),试求离导线 10 cm处的感生电场.参考答案: 研究图1所示的宽度为d、长为1的知形面积,在这个区域内的磁场为因此可计算出穿过矩形面积的通量为由法拉第定律,有且E是与导线平行的(由楞次定律可知).故有E0为导线中心的感生场,E0=0,所以有请注意,导线表面的感生电场是与导线的半径无关的,即在离导线10 cm处,E10cm10-0V/m一道电学题$湖南师大@罗维治     

基于DIS的法拉第电磁感应定律之探究

电磁感应定律教学的困难在于继定性分析之后,如何有效地引导学生理解感应电动势与磁通量变化率的关系,并得出定律的数学表述.论文将通过自制的"数字化法拉第电磁感应定律实验装置",尝试从B-t图像与I-t图像综合分析的角度引导学生探究电磁感应定律,以"变化率"的比较理解感应电动势与磁通量变化率的关系,进一步从电荷守恒验证电磁感应定律的探究结论.     

法拉第电解定律的演示实验

法拉第电解第一定律,现行的高中物理学教科书要求,通过电解铜的实验,得出电解时析出的物貭的貭量跟电解液中的电流强度和通电时间成正比的结论。事实上,根据课堂演示所能占有的教学时间和演示仪器的精密度,这是很难做到的。然而,法拉第电解定律是物理学重要定律之一,教学过程中又没有布置这方面的学生分组实验作业,因而,还是有必要想些办法把电解定律的演示实验做成功。如果把铜电解器改为水电解器,使电极上所析出的物貭成为气体,并根据在一定压强下,气体的貭量跟它的体积是成正比例的简单关系,就可以使法拉第定律的演示实验成为可能的了。