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* 第二节 动生电动势 感应电动势 磁通量φm变 ①动生电动势 回路面积 S 变 ②感生电动势 磁感应强度 B 变 §2. 动生电动势 一、动生电动势的起因 动生电动势的产生是由于运动导体中的电荷在磁场中受洛仑兹力 fL 的结果。 B v 在磁场 B 中,导体棒以 v 沿金属导轨向右运动,导体切割磁力线,回路面积发生变化,导体内产生动生电动势。 §2. 动生电动势 / 一、动生电动势的起因 二、电源、电动势概念 1.电源 将其它形式的能量转变为电能的装置。 电源 负载 Ek 2.电动势 描写电源将其它形式能量转变成电能的能力。 §2. 动生电动势 / 二、电源、电动势概念 播放动画 §2. 动生电动势 / 二、电源、电动势概念 三、动生电动势 在电源内部存在一非静电力，该非静电力将正电荷从电势低的电源负极移动到电势高的正极，与静电力相反。因此在电源内部存在一非静电场 Ek 。 非静电场在电源内部从负极到正极移动单位正电荷所作的功。 1.电源电动势定义 §2. 动生电动势 / 三、动生电动势 当导体在磁场中运动时内部的电荷所受的洛仑兹力 fL 为非静电力，它将电荷从低电位移到高电位。 由电场强度定义和洛仑兹力的定义, fL所产生的非静电场 Ek 满足： 2.动生电动势定义 B v §2. 动生电动势 / 三、动生电动势 代入 电动势方向从负极到正极。 为v与 B 的夹角； 为 v×B ( 或 Ek ) 与 dl 的夹角。 动生电动势 §2. 动生电动势 / 三、动生电动势 四、解题方法及举例 1.确定导体处磁场 B ； 2.确定 v 和 B 的夹角q1； 3.确定 v×B 的与 dl 的夹角 q2； 4.分割导体元dl，求导体元上的电动势 5.由动生电动势定义求解。 §2. 动生电动势 / 四、解题方法及举例 例1：在均匀磁场 B 中，一长为 L 的导体棒绕一端 o 点以角速度w 转动，求导体棒上的动生电动势。 w o L B 解1：由动生电动势定义计算 §2. 动生电动势 / 四、解题方法及举例 o B w L v 和 B 的夹角 分割导体元dl, dl v v×B的与dl的夹角 导体元上的电动势为: l §2. 动生电动势 / 四、解题方法及举例 导体元的速度为: l 整个导体棒的动生电动势为: 方向指向 o 点。 o B ω L dl v l §2. 动生电动势 / 四、解题方法及举例 解2：利用法拉第电磁感应定律计算 构成假想扇形回路，使其包围导体棒旋转时扫过的面积；回路中只有导体棒部分产生电动势，虚线部分静止不产生电动势。 o v B ω 利用法拉第电磁感应定律 §2. 动生电动势 / 四、解题方法及举例 扇形面积： 感应电动势为： 与用动生电动势的方法计算的结果相同。由楞次定律可判断动生电动势的方向沿导体棒指向o。 其中 o v B ω §2. 动生电动势 / 四、解题方法及举例 例2: 在通有电流 I 的无限长载流直导线旁，距 a 垂直放置一长为 L 以速度v 向上运动的导体棒，求导体棒中的动生电动势。 v a L I 解1：由动生电动势定义计算 §2. 动生电动势 / 四、解题方法及举例 由于在导体棒处的磁感应强度分布是非均匀的，导体上各导体元产生的动生电动势也是不一样的，分割导体元 dx 。 x x B o v a L I dx 导体元处的磁场 B 为： §2. 动生电动势 / 四、解题方法及举例 *