8-2动生电动势和感生电动势.ppt

* * * * * * * * * * * * * 8-2 动生电动势和感生电动势 物理学 第五版 第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 * （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 引起磁通量变化的原因 * × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × O P 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 非静电场 * 设杆长为 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × O P - - - + + * 均匀磁场 非均匀磁场 计算动生电动势 分 类 方 法 平动 转动 * 均匀磁场 转动 例 如图，长为L的铜棒在磁感应强度为 的均匀磁场中，以角速度 绕O轴转动。 求：棒中感应电动势的大小 和方向。 * 解：方法一 取微元 方向 点的电势高于 点的电势。 ，负号表示与 反向。 * 法二 作辅助线，形成闭合回路OACO 负号表示方向沿AOCA OC、CA段没有动生电动势 * 例 有一半圆形金属导线在匀强磁场中作切割磁力线运动。已知： 求：动生电动势。 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R 作辅助线，形成闭合回路 方向： 解： 且 点的电势高于 的电势。 * 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. 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. + + + + + + * 方向沿 轴反向 解 如图建立坐标 棒中 且由 + + + + + + 则 * 例 一直导线CD在一无限长直电流磁场中作 切割磁力线运动。求：动生电动势。 a b I l 解： 方向 * 二 感生电动势 产生感生电动势的 非静电场 感生电场 麦克斯韦假设 变化的磁场在其周围空间激发一种电场——感生电场 . * 2、 麦克斯韦假设： 变化的磁场在其周围空间会激发一种涡旋状的电场， 称为涡旋电场或感生电场。记作 或 非静电力 感生电动势 感生电场力 由法拉第电磁感应定律 由电动势的定义 * 讨论 2） S 是以 L 为边界的任一曲面。 的法线方向应选得与曲线 L的积分方向成右手螺旋关系 是曲面上的任一面元上磁感应强度的变化率 1） 此式反映变化磁场和感生电场的相互关系， 即感生电场是由变化的磁场产生的。 不是积分回路线元上的磁感应强度的变化率 * 4) 感生电场的环流不为零，说明感生电场 不是保守场，其电场线为闭合曲线。 与 的方向遵从左手螺旋 3）式中“?”号说明 * 感生电场电力线 在没有自由 电荷的空间， 由变化磁场 激发的涡旋 电场的电场 线是一系列 的闭合曲线 ,涡旋电场是 非保守场 . * 由静止电荷产生 由变化磁场产生 线是“有头有尾”的， 是一组闭合曲线 起于正电荷而终于负电荷 线是“无头无尾”的 感生电场（麦克斯韦假设） 静电场（库仑场） 具有电能、对电荷有作用力 具有电能、对电荷有作用力 * 动生电动势 感生电动势 特点 磁场不变，闭合电路的整体或局部在磁场中运动,导致回路中磁通量的变化 闭合回路的任何部分都不动，空间磁场发生变化,导致回路中磁通量变化 原因 由于S的变化引起回路中? m变化 非静电力来源 感生电场力 洛仑兹力 由于 的变化引起回路中? m变化 * 3、感生