大学物理 12_2动生电动势和感生电动势.ppt

* 第十二章 电磁感应 电磁场和电磁波 12-2 动生电动势和感生电动势 * 1）磁场不变，导体运动（回路面积变化、取向变化等） 引起磁通量变化的原因 电动势 + - I 闭合电路的总电动势 : 非静电的电场强度. 感生电动势 产生原因不相同 都遵从电磁感应定律 2）导体不动，磁场变化 动生电动势 电动势的方向？ 演示 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + b a 设杆长为 一 动生电动势 动生电动势的非静电力来源 - - - ++ 平衡时 洛伦兹力 适用均匀磁场且 相互垂直 方向确定： 方向任选 导线元 与 呈锐角， ， 顺着 方向 动生电动势定义 对导体回路： 导线元 与 呈钝角， , 逆着 方向 0 i e 求动生电动势的步骤： 选定 方向 确定 所在处的 ， 确定 与 夹角 根据定义式求 求动生电动势的方法： (2)由电磁感应定律计算 (形成回路) (1) 由动生电动势的定义式计算 或 解： × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × a b c 方向：c a 例1 ab和bc两段导线，其长均为10cm，在b处相接成300角，若使导线在均匀磁场中以速度 运动，方向如图，磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度为 。问a、c 两端之间的电势差为多少？哪一端电势高。 解法一（动生电动势定义求解） 例2 一长为 的铜棒在均匀磁场 中,以角速度 在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端O转动，求铜棒两端的感应电动势. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + o P （ P点的电势高） 方向 O P 上的感应电动势为 各段速度不同 0 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + o P 例2 一长为 的铜棒在均匀磁场 中,以角速度 在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端O转动，求铜棒两端的感应电动势. 解法二（电磁感应定律求解） 设想一个扇形回路POAP，从OA转到OP位置，转动的角度为 A 楞次定律判断方向：O P 大小: + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + o R 例3. 若上题是一个铜圆盘在均匀磁场中转动(如图), 求盘上沿半径方向产生的感应电动势 解: 盘上沿半径方向产生的感应电动势可认为是沿任意半径的一导体杆在磁场中运动的结果. 由上题结果得: 将两个集电刷分别与圆盘的边缘和转轴相连 圆盘发电机 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + a o c b 解: 连接ac成回路 方向为c b a 大小: 例4. 如图,均匀磁场 中，有一半径为R的四分之三圆环导线abc，导线沿 的平分线以速