变化电场产生变化磁场的实验
变化的磁场和变化的电场
•楞次定律的实质
能量守恒
(例如速V导线切割磁感线)
三、感应电动势 感应电动势就是直接由电磁感应现象所引起的电动势.
法拉第电磁感应定律 不论任何原因, 当穿过闭合导 体回路所包围面积的磁通量 发生变化时, 在回路中都 会出现感应电动势, 而且感应电动势的大小总是与磁 通量对时间的变化率成正比.
i
说明：
例 角速度
长逆为时L针的转铜动棒, O铜A棒, 绕与其B 固垂定直端, 求O在动均生匀电磁动场势
B 中以
.
解: 方法一 如图, 取线元 dl , 其运动速度大小为
dv B(与v vdB l)方ld向l相同vBdl
+++++++
P v + + + + + + +
Bldl
dLBldl1BL2
+ + + B+
因此通常都用油开关，即把开关放在绝缘性能良好的 油里，以防止发生电弧.
自感系数的计算 1) 设线圈通有电流 I ; 2) 确定电流在线圈中产生的磁场及其分布. 3) 求通过线圈的全磁通.
例 长为l 的螺线管, 横断面为S, 线圈总匝数为N, 管中
Ek E感
对于导线ab
i
b a E感dl
对于闭合导体回路 i LE感dl
根据法拉第电磁感应定律
i
dΦd dt dt
BdS
S
可得, 电磁i场的L基E 本感 方dl程 之 一S： B tdS
B
三、感生电场(induced electric field)
t
1) 感生电场和静电场均对电荷有力的作用.
电磁学综合实验报告
电磁学综合实验报告引言电磁学作为物理学中的重要分支，研究了电荷和电流所产生的电场和磁场以及它们之间的相互作用。
本次实验旨在通过一系列实验探究电磁学的基本原理和现象，验证电磁学理论，并加深对电磁学知识的理解。
本文将对实验过程、结果和结论进行详细描述和分析。
实验一：电场的探测与测量实验一旨在通过测量电场强度，验证库仑定律。
实验中，我们首先使用电场传感器测量平行板电容器的电场强度随距离的变化。
实验结果表明，电场强度与距离的平方成反比，符合库仑定律的预期结果。
进一步，我们使用电场传感器测量带电导体周围的电场强度，结果表明电场强度与距离成反比，且与导体表面的电荷量成正比。
实验二：磁场的探测与测量实验二旨在通过测量磁场强度，验证安培环路定理。
实验中，我们使用霍尔效应传感器测量直流电流通过直导线产生的磁场强度。
实验结果表明，磁场强度与距离的关系符合安培环路定理的预期结果。
进一步，我们使用霍尔效应传感器测量螺线管产生的磁场强度，结果表明磁场强度与电流成正比，与理论相符。
实验三：法拉第电磁感应定律实验三旨在验证法拉第电磁感应定律，即磁通量的变化会在导体中产生感应电动势。
实验中，我们将一个螺线管与一个磁铁相连，通过改变磁铁相对螺线管的位置和速度，测量感应电动势的变化。
实验结果表明，感应电动势与磁通量的变化率成正比，验证了法拉第电磁感应定律。
实验四：电磁感应定律和洛伦兹力实验四旨在验证电磁感应定律和洛伦兹力定律。
实验中，我们将一个导体杆与一个磁铁相连，通过改变导体杆的速度和磁铁的位置，测量感应电动势和洛伦兹力的变化。
实验结果表明，感应电动势与磁通量的变化率成正比，洛伦兹力与导体杆的速度和磁场强度成正比，验证了电磁感应定律和洛伦兹力定律。
实验五：交流电路的研究实验五旨在研究交流电路的特性，包括交流电源、电感和电容的相位差以及交流电路中的阻抗。
实验中，我们通过测量电压和电流的相位差，计算电感和电容的阻抗，验证了交流电路的理论。
电磁学实验
电磁学实验引言电磁学实验是电磁学课程中的重要部分，通过实验可以直观地观察和理解电磁现象和电磁场的性质。
本文将介绍几个典型的电磁学实验，包括电磁感应实验、静电力实验和磁场实验。
电磁感应实验实验目的通过电磁感应实验，观察和验证法拉第电磁感应定律，了解磁通量和导线中感应电动势的关系。
实验原理法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，它表明当磁通量发生变化时，导线回路中产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
1.将一个螺线管的两端接上直流电源，通过控制电源的电流大小和方向，使螺线管中的磁场发生变化。
2.将一个导线圈放置在螺线管附近，并将导线的两端接上示波器。
3.改变螺线管中的电流，观察示波器上感应电动势的变化情况。
实验结果与分析在进行实验时，我们观察到当螺线管中的磁场发生变化时，示波器上出现了感应电动势的变化。
这符合法拉第电磁感应定律的预期结果，验证了该定律的正确性。
静电力实验实验目的通过静电力实验，研究电荷间的静电相互作用，了解库仑定律和电场的性质。
库仑定律描述了电荷之间的静电相互作用，它表明电荷之间的静电力大小与它们之间的距离平方成反比，并与它们的电荷量乘积成正比。
实验步骤1.准备两个带电体，其中一个固定不动，另一个可移动。
2.通过改变移动带电体的位置，观察它与固定带电体之间的静电力变化情况。
3.使用天平测量移动带电体所受到的静电力大小，并记录实验数据。
实验结果与分析在进行实验时，我们观察到当移动带电体的位置发生变化时，它与固定带电体之间的静电力发生变化。
通过天平测量，我们得到了一组静电力与距离平方的实验数据。
根据库仑定律，我们可以将实验数据与理论预期进行比较，验证库仑定律的正确性。
实验目的通过磁场实验，观察和测量磁场的性质，了解磁场强度和磁场线的特点。
实验原理磁场是由磁体或电流产生的，它具有方向和大小。
磁场的方向由磁力线表示，磁力线是磁场中的一种虚拟线，它的方向是磁力的方向。
变化的电场产生磁场
（2）、电磁波形成示意图：
激 发 变 化 电 场 激 发
非均匀变 化的磁场
若是均匀变化
若非均匀变化
稳定磁场
变化磁场
不再激发
稳定电场
激 发
若是均匀变化 若非均匀变化
激 发
2、电磁波的特点： （1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波 在与二者均垂直的方向传播，所以电磁波是横 波。
（2）电磁波在真空中的传播速度等于光在真 空中的传播速度，C=3×108m/s。
课堂练习
1.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是 （ D ） A、在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产 生电场 B、在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变 化的磁场周围一定产生变化的电场 C、均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D、振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场
2.按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正 确的是（CD） A、磁场在周围一定产生电场 B、电场在周围一定产生磁场 C、变化的磁场在周围产生电场 D、变化的电场在周围产生磁场
赫兹用实验证实电磁波的存在
令人振奋的电火花
微弱的电火花闪烁着麦克斯韦理论的 光辉，赫兹向全世界宣告：电磁波发现了。
课堂小结
1、麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化 的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。 2、变化的电场和磁场相互联系形成同一的 电磁场。电磁场在空间传播形成电磁波。 3、赫兹实验的过程及对无线电技术的贡献。
变化的电场和变化的磁场总是相互联系 的，它们形成一个不可分离的统一场，这就 是电磁场。
三、电磁波
1、电磁波的产生 （1）理论分析： 空间某处产生一个随时间变化的电场，这个 电场就会产生磁场。如果这个磁场也是随时间变 化的，那么这个磁场就会新的电场。……这样下 去，电磁场就会在空间区域不断向外传播形成了 电磁波。
变化的电场产生磁场
要点二
详细描述
变化的电场可以产生磁场是因为电场的存在会导致电荷的 运动，而电荷的运动轨迹形成电流，电流的周围会产生磁 场。同样地，变化的磁场可以产生电场是因为磁场的存在 会导致磁体内部电荷的运动，从而产生电流，电流的周围 又会产生电场。这种相互影响和转换形成了电磁波，电磁 波的传播不需要介质，是一种客观存在的物质形态。
变化的电场产生磁场
contents
目录
• 电场和磁场的基本概念 • 变化的电场产生磁场 • 电场和磁场的变化规律 • 变化的电场产生磁场在科技中的应用 • 总结
01
电场和磁场的基本概念
电场的定义
总结词
电场是由电荷产生的场，对放入其中的电荷产生力的作用。
详细描述
电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电 场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成， 但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等 客观属性。
电磁感应
当电场或磁场发生变化时， 会在导体中产生感应电流。
电场和磁场的变化对能量转换的影响
电磁波传播
变化的电场和磁场可以形 成电磁波，如无线电波、 可见光等，实现能量的传 递和转换。
电磁能转换
利用电磁感应原理，可以 将机械能转换为电能，如 发电机；也可以将电能转 换为机械能，如电动机。
电磁辐射
电磁波的传播过程中会对 周围物质产生电磁辐射， 可能对生物体造成影响。
04
变化的电场产生磁场在科技中 的应用
电磁感应的应用
变压器
01
利用电磁感应原理，变压器可将一种电压的电能转换为另一种
电压的电能。
感应加热
02
通过电磁感应，可以在金属内产生涡流，从而达到加热或熔化
变化的磁场与变化的电场-精品文档
式中： B(t) (t)
S(t)
5
二. 楞次定律（P442，自己看）
§10.2 感应电动势
两种不同机制
• 相对于实验室参照系，若磁场不变，而导体回路运动 •
化—感生电动势
（切割磁场线）— 动生电动势 相对于实验室参照系，若导体回路静止，磁场随时间变
一. 动生电动势
L
l v
b ei
B 运动，切割 线， ab 向右以 v 选回路 L 的正方向：顺时
第10章 变化的磁场和变化的电场
电磁感应现象是电磁学中最伟大的发现之一
在很长的一段历史时期内，电、磁的研究彼此独立的 向前发展； 1820年，奥斯特（丹麦）首先发现了电流的磁效应，此 后，许多人从事它的逆效应的研究； 1822年，安培（法）发现磁铁附近载流导线会受到磁 力的作用，一个新的研究领域被发现了。
r
d r
a
d v B d r r B d r i a 1 2 e d e BR i i o 2 o负极，低电势 a正极，高电势
e
1 因为并联，所以圆盘电动势：ei BR2 圆心为负极 2 边缘为正极 10
解（二）：用法拉第定律 角到 o， oa 转过 a
电可以产生磁效应，磁是否可以产生电？
1
1831年，法拉第（英）发现了电流变化时产生的电磁感应规 律；同年，楞次（俄）独立的完成类似的实验。 电磁感应定律的发现，揭示了电和磁的内在联系及转化的 规律，它的发现在科学和技术上都具有划时代的意义，不仅 完善了电磁学理论，而且为以后大规模开发电能开辟了道路， 引起一系列重大技术革命，推动社会向前发展。
m 2
dqi dt
1 1 q d q d ( )与 t 无 关 i i m m 1 m 2 m 1 R R
磁场的描述的实验原理
磁场的描述的实验原理磁场是由磁体产生的一种物理现象，具有方向和大小。
磁场的描述可以通过一系列实验来实现，其中包括洛伦兹力实验、法拉第电磁感应实验和磁力实验等。
下面将详细介绍这些实验的原理。
1. 洛伦兹力实验：洛伦兹力实验是通过观察磁场对带电粒子的作用力来描述磁场的。
当带电粒子在磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用，该力的方向垂直于粒子的运动方向和磁场的方向，并且大小与粒子的电量、速度和磁场强度有关。
在实验中，可以通过射线管（或阴极射线管）来产生带电粒子，如电子。
射线管内部设有正交的电场和磁场，使电子以恒定的速度进入磁场区域。
当电子进入磁场时，会受到洛伦兹力的作用，使其轨迹发生偏转。
通过调节电场和磁场的强度，可以观察到不同的偏转情况，从而得出磁场的大小和方向。
2. 法拉第电磁感应实验：法拉第电磁感应实验是通过观察磁场对导体的感应电动势来描述磁场的。
根据法拉第电磁感应定律，当导体相对于磁场运动或磁场发生变化时，导体中就会产生感应电动势。
在实验中，可以通过将一个线圈放置在磁场中，使线圈与磁场垂直。
当磁场发生变化或线圈相对于磁场运动时，就会在线圈中产生感应电动势。
通过连接一个电阻和一个电表，可以测量到感应电动势的大小和方向。
通过调节磁场的强度、线圈本身的参数以及磁场的变化速度，可以观察到感应电动势的变化情况，从而得出磁场的描述。
3. 磁力实验：磁力实验是通过观察磁场对磁性物体的作用力来描述磁场的。
根据洛伦兹力的原理，当磁场与磁性物体相互作用时，就会产生磁力。
在实验中，可以使用磁铁作为磁场源，将磁铁与一个磁性物体（如铁簇）放在一起。
磁性物体会受到磁铁的作用力，产生运动或偏转。
通过观察磁性物体的运动情况，可以判断磁场的方向和大小。
通过调节磁铁的位置、磁铁的极性以及磁性物体的参数，可以观察到磁性物体的不同运动情况，从而得出磁场的描述。
综上所述，洛伦兹力实验、法拉第电磁感应实验和磁力实验等是用来描述磁场的常见实验。
电磁感应电磁感应的原理与实验
电磁感应电磁感应的原理与实验电磁感应：电磁感应的原理与实验电磁感应是电磁学中的重要概念，它是指通过磁场的变化而产生感应电动势的现象。
电磁感应的原理是基于法拉第电磁感应定律，即磁场的变化可以引起电场的变化。
在本文中，我们将讨论电磁感应的基本原理，并介绍一些与电磁感应相关的实验。
一、电磁感应的原理电磁感应的原理可以用法拉第电磁感应定律来描述。
法拉第电磁感应定律表示了磁场的变化与感应电动势之间的关系。
它可以用以下公式表示：ε = -dΦ/dt其中，ε代表感应电动势，Φ代表穿过一个闭合线路的磁通量，dt 代表时间的微小变化。
根据法拉第电磁感应定律，当穿过闭合线路的磁通量发生变化时，闭合线路中就会产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
如果磁通量增加，则感应电动势为正；而如果磁通量减少，则感应电动势为负。
二、电磁感应的实验1. 用磁铁和线圈进行实验在这个实验中，我们需要一个磁铁和一个线圈。
首先，将磁铁靠近线圈的一端。
当移动磁铁时，线圈中将会产生电流。
这是因为磁铁的运动改变了穿过线圈的磁通量，从而引发了感应电动势。
可以通过连接一台数码示波器或者电压表来测量线圈中的感应电动势和电流大小。
通过实验可以验证，当磁铁静止时，线圈中不存在感应电流；而当磁铁运动时，线圈中将会产生感应电流。
2. 用变化的磁场强度进行实验在这个实验中，我们需要一个线圈和一个交流电源。
将线圈连接到交流电源上，并改变电流的强度。
当电流强度发生变化时，线圈内部将会产生变化的磁场，从而引发感应电动势。
通过连接一个电压表或示波器，可以测量线圈中的感应电动势和电流大小。
根据实验结果，当改变电流强度时，线圈中产生感应电动势和电流。
三、电磁感应的应用电磁感应的原理和实验在许多实际应用中都得到了广泛的运用。
以下是一些常见的应用：1. 发电机：发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
通过转动磁场和线圈的相对运动，就可以产生感应电动势和电流。
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取 一 些 蕃 茄计 在 白纸 上 写字或作
,
,
因此 极 板 上 电 荷 的 变化 也 不 是 均
,
这 样就 制成
画
,
然 后 将此 纸 在 火 上稍 稍烘一 很 快 白纸 上 出现 焦黄 色的字
。
匀的
则 在 极板 周 围的 电场 变 化
,
了 一 个音 频 隔 离 器
下
也 是 不 均匀 的
这 个不 均 匀 变 化
。
方 法 是把 买 来 的音 频 线 在 中 间 剪
气)
这 说 明 蕃茄 汁 显 示 酸性 2 ) 测 有机 酸 (
。
号 时 为 一 水 平 亮线 电
然 后 开 始起
,
断
,
再 用 一 段 话 筒 线 接 一 同芯 插
.
用毛 笔 馥
由于 手摇 速 度不 是 均 匀 的
头 ( 型 号视 录 音 机 耳 机 插 孔 而 定) 按 下 图连 接
起甩
,
就停 止
,
给 录 像带配 音 时 孔 孔
,
ห้องสมุดไป่ตู้
将一 个 输
有 有机 酸
,
还 可 再作 一个 实验
3
,
:
极 板 带 了 一 定 量 的 电荷
入 端 插 入 放像 机 的单 频 输 出 插 另 一 个插 入录 音 机 的 耳 机插
在 试 管中 加 入 加入
2
毫 升蕃 茄 汁 再
,
在 它周 围空 间存在 一 定强 度的 电
,
并将 原 带 放 入放 像机 里 放入 录 像机 里 待放音 状 态
, ,
空白带
将 你要 配 曲的磁
。
带装 入 录 音机 里
使录 音机处于
。
按 下录 像机的录像 按
变 化 电场 产生 变化 磁 场 的 实验
江 苏省 准安 年 范学校
`
.
键
放电时 电场 突 然 消失
, ,
,
使 之 进 入录 像暂停 状态
的
,
音 频
隔
离象
制 作
杨 家毅
一 个 恒 定 的磁 马 化是 不均 匀 的 个 变 化 的 磁场 了这 个 理论
.
如 果 电场 的变
那末 就 会 产 生 一
笔 者 用 实验 演 示
的
蕃 茄 的 趣 味 实验
陕 西 省 商 州 师 范学 校
「
黑 龙江 省 富锦师 范学校
高吉仁
取 一 只 较 大 的半熟蕃茄
,
又 不覆盖掉
这 时 也 能 在示 波 器 上 观察到 这 一
:
调 节录音机
瞬 间 的波 形
。
的 音量 控制 器 可 调 节 配 音 的 强
, 。
变 化 的 电场 在 它 周 围空 问 要 产 生
磁场 如 果 电 场 的变 化 是 均 匀 则 在 它周 围 的空 问 就 会 产 生
,
弱
以达 到 满 意 的效 果
分钟
在试
一
34
一
,
取 平 板 祖 宾 演 示 仪 的 一 个极 板
,
洗
将 它 用导 线 与韦 氏 起 电机 的
,
在给 录 嚎 配音的 制 作 过 程
中 掉
,
,
净后剥皮
切 成 小块
,
。
,
用两层 纱
,
一 个莱 顿瓶 连 接
0 厘 在 离极 板 2
(可
原 带 的 音 频 信号 常 被 覆 盖 为 保 留 原 带 的 音颇 信 号
,
,
下 放像机的放像 健 极板 周
同时解除待
这就可
,
录 暂 停 状 态 并 开 始放音 以 在 原 带 放 像过 程 中
,
围 便 产 生 变化 的 磁 场
从 而 使极
,
配 上你所
陈 慰祖
麦 克斯 韦电 礴 场理 论 指 出
。
板 旁 的 那 个 线 圈感 应 出 电动势
需 要 的 乐 曲和 语 言 原 带 上 的 音频 信 号
迹 或 图 画迹 份 是纤 维 素
,
原来
,
纸 的主要 成
的 甩 场 会 在极 板 石 面空 间 产 生 不
它 能 和 蕃 茄汁中的
,
均 匀 变化 的 磁场
。
这 个 变 化 的磁
,
有 机 酸 反 应生 成 醋
。
其 燃 点较
场使 线 圈 中 产生 感 生 电动 势
势的波形 ( 如图) 形 变 化很 快
, 。
于
低
因 此 涂 有 蕃 茄 汁 的纸 上就先
,
是 我 们 在示 波器 上 看 到 这 个 电动 由于 这 个波
。
被 火 烤 焦 变黄
其 中
R
显出 字 迹 或图
=
ZM 。
,
e
z
一
e
。
Z
迹
要 仔细 观 察
,
一 1 0 0协 F / 1 6 v
为 了进 一 步证 明蕃 茄 汁中含
,
使 平 板 电容带电 后
茄 汁 于 蓝 色 石 蕊试 纸 上
。
Y
。
输入
”
“
和
地
”
两 个 接线 柱
,
使 之变 成两 个 输 入 端
。
成淡红色
在略 微 热 的条 件下
上
接 通 示 彼 器 电源
,
调 节各有
个输 出 端的三 端音 频 线
改制
蕃 茄 汁 和 锌粉反 应 产 生 气泡
。
(氢
。
关旋 钮
.
使 示 波 器 在 没有 输 入 讯
, ,
布 包 起 来挤 压
( 1)
然后 再 过滤
得
。
米 之 内放 一个 带铁 芯 的 线 圈 用 万 用 变压 器
22 oV
笔
到 纯 净 的 蕃 茄汁
。
的 线圈 )
把
者 经 多 次 实验
改 制一 下
一
,
。
得 下述 方 法
测酸性
滴
1
,
到 2滴蕃 试纸变
,
线 圈 的两 端分 别 接到 示 波 器 的
“
先把 市售 的录 像音 频 对 录 线
毫 升纯 乙 醇
接着逐 滴慢
,
场
,
,
此 时 极 板 周 围 没有 磁 场 ( 不
,
输 出 端 插 入录 像机 的音 频输
。
慢地加 人 3 匀
,
毫 升 浓硫 酸
5
充分摇
,
考虑 外 磁 场 )
二 二 二二 右石 二 二二 二 二二 二二 二二
当 我 们用 放 电叉
入 插孔上
接通 各 电器 的 电 源
,
浸入 热水中约