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由楞次定律 感应电动势的分类 * 电动势??,只与电源本身的性质有关,与外电路无关 电动势 电源内部,将单位正电荷从负极板移动到正极板的过程中,非静电力的功。 定义: 电源内部,从负极到正极,从低电位指向高电位。 方向: * 计算公式 将非静电力的作用看做场的作用。 非静电场、外来场 若非静电力存在于整个回路中 电动势 * × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × O P 动生电动势的非静电力场来源 洛伦兹力 - - - ++ 平衡时 动生电动势 * × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × O P - - - ++ 动生电动势 匀强磁场 ,设杆长为 * 仅适用于切割磁力线的导体。 2. 式 1. 式 适用于一切回路 中的电动势的计算(与材料无关)。 讨论 * 方向 O P 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 例题 * × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × o P 方向 O P 例题 * 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。 + + + + + + 例题 * 方向沿 轴反向 解: 如图建立坐标 棒中 且由 + + + + + + 则 例题 * 例 3:圆盘发电机 , 一半径为R1的铜薄圆盘,以角速率 ,绕通过盘心垂直的金属轴 O转动 , 轴的半径为R2,圆盘放在磁感强度为 的均匀磁场中, 的方向亦与盘面垂直. 有两个集电刷a,b分别与圆盘的边缘和转轴相连.试计算它们之间的电势差,并指出何处的电势较高。 例题 * 因为 ,所以不 计圆盘厚度. . . . 解: 如图取线元 (方法一) 例题 * 圆盘边缘的电势高于中心转轴的电势。 . . . 例题 * (方法二) 则 取一虚拟的闭和回路 并取其绕向与 相同 . . . . 例题 * 设 时点 与点 重合即 则 时刻 盘缘的电势高于中心 . . . 例题 * 回路静止,仅由磁场的变化引起穿过回路的磁通变化所产生的电动势 — 感生电动势 感生电动势 * 场的观点:变化的磁场在其周围空间激发感生电场 —产生感生电动势的非静电力场 感生电场 * 感生电场与静电场的对比 感生电场 静电场 非保守场 保守场 由变化的磁场产生 由电荷产生 电场线闭合 电场线不闭合 * B EK ……. ……. ……. ……. ××××× ××××× ××××× ××××× ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… R 环形真空室 电子轨道 O B F v 电子感应加速器 * ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… R 环形真空室 电子轨道 O B F v 由洛伦兹力和 牛顿第二定律,有 其中,BR为电子轨道所在
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