5-2动生电动势和感生电动势.ppt

由计算得圆环中电流 于是圆盘中的感应电流为 三、涡电流 趋肤效应 感应电流不仅能在导体回路内出现，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 应用：涡流 (涡电流)的热效应——高频感应炉； 涡流的机械效应——电磁阻尼等 三、涡电流 趋肤效应 由于导体电阻很小，涡流强度会很大，有大量的能量转变为热能，造成能量的损失称为涡流损耗 抑制涡流：铁芯做成片状，涂敷绝缘材料，铁芯片尽做薄，使用电阻率很大的铁氧体芯 利用涡流：熔炼金属;真空熔炼 和提纯；电磁驱动或电磁阻尼 I * 动生电动势、感生电动势 * 感应电动势 电磁感应现象的物理实质 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 引发感应电动势原因 (回路磁通变化) 一 动生电动势 N S 如图: 磁场的大小不变 方向：由楞次定律得 电源 电动势 +++ --- + 补充知识： 非静电力: 能不断分离正负电荷使正电荷逆静电场力方向运动. 电源：提供非静电力的装置. 电动势的定义：单位正电荷从负极移到正极，非静电力所做的功. +++ --- + 电源电动势大小等于将单位正电荷从负极经电源内部移至正极时非静电力所作的功. 电源电动势 +++ --- + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + O P 设杆长为 动生电动势的非静电场力来源 洛伦兹力 - - - ++ 平衡时 考虑动生电动势 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 一导线矩形框的平面与磁感强度为 的均匀磁场相垂直.在此矩形框上,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 导体不动，磁场变化 感生电动势 产生感生电动势的非静电场 感生电场 导体不动，即不存在洛仑兹力提供非静电场力 麦克斯韦尔假设： 变化的磁场在其周围空间激发一种涡旋状的电场,这个电场叫作涡旋电场或感生电场 . 闭合回路中感生电动势 感生电场是有旋场 和 均对电荷有力的作用. 感生电场和静电场的对比 静电场是无旋场 静电场有源场 感生电场无源场 静电场由电荷产生； 感生电场是由变化的磁场产生 . 讨 论 同时存在静电场和感生电场情况 一般电场高斯定理 一般电场环路定理 麦氏方程组 问题类型一 求动生电动势 途径1：利用“法拉第电磁感应定律” 途径2：利用“动生电动势定义式” 问题类型二 求感生电动势 途径1：利用“法拉第电磁感应定律” 途径2：利用“感生电动势定义式” 动生电动势 均匀磁场 平动 例题1：已知