12-2 动生电动势和感生电动势.ppt

引起磁通量变化的原因
1)稳恒磁场中的导体运动, 或者回路面积
变化、取向变化等动生电动势
2)导体不动,磁场变化感生电动势
电动势
+
-
I
闭合电路的总电动势
: 非静电的电场强度.
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
O
P
设杆长为
一动生电动势
动生电动势的非静电力场来源洛伦兹力
-
- -
++
平衡时
p
o
解
例1 一长为的铜棒在磁感强度为的均匀磁场中, 以角速度在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端转动,求铜棒两端的感应电动势.
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
o
P
(点 P 的电势高于点 O 的电势)
方向 O P
例2 ,有一质量为长为的可移动的细导体棒; 矩形框还接有一个电阻,其值较之导线的电阻值要大得很多. 若开始时, 细导体棒以速度沿如图所示的矩形框运动, 试求棒的速率随时间变化的函数关系.
解
如图建立坐标
棒所受安培力
方向沿轴反向
+
+
+
+
+
+
棒中
且由
方向沿轴反向
棒的运动方程为
则
计算得棒的速率随时间变化的函数关系为
+
+
+
+
+
+
二感生电动势
产生感生电动势的非静电场感生电场
麦克斯韦尔假设变化的磁场在其周围空间激发一种电场,这个电场叫感生电场.
闭合回路中的感生电动势
感生电场是非保守场
和均对电荷有力的作用.
感生电场和静电场的对比
静电场是保守场
静电场由电荷产生;感生电场是由变化的磁场
产生.
例3 如图所示,有一半径为 r ,电阻为 R 的细圆环,放在与圆环所围的平面相垂直的均匀磁场中. 设磁场的磁感强度随时间变化,且常量. 求圆环上的感应电流的值.
r
解
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
M
N
例如图导体棒 ab 在均匀磁场中沿金属导轨向右做匀加速运动,(导轨电阻不计,铁芯磁导率为常数) 则达稳定后在电容器的 M 极板上
(A)有一定量的正电荷;
(B)有一定量的负电荷;
(C)带有越来越多的正电荷;
(D)带有越来越多的负电荷。
三涡电流
感应电流不仅能在导电回路内出现, 而且当大块导体与磁场有相对运动或处在变化的磁场中时,在这块导体中也会激起感应电流. 这种在大块导体内流动的感应电流, 叫做涡电流, 简称涡流.