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1、7.3 动生电动势,由于导体运动而产生的感应电动势。,在量值上等于在单位时间内导线所切割的磁力线数。,方向:从b指向a,在磁场中运动的导线,运动导线相当于一个电源,在电源内部,电动势方向由低电势指向高电势。,形成动生电动势的实质,是运动电荷受洛伦兹力的结果。,非静电性场强:,非静电性力就是洛伦兹力:,问题:洛伦兹力到底做功不做功?,安培力,非静电性力,回答:洛伦兹力总的来说不做功。,在磁场中转动的线圈,设矩形线圈abcd的匝数为N,面积为S,在匀强磁场中绕固定的轴线OO转动,磁感应强度B与OO轴垂直。通过每匝线圈平面的磁通量为,电动势随时间作周期性变化。在两个相邻的半周期中,电动势的方向相反。
2、在这种交变电动势的作用下,线圈中的电流也是交变的。,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.,(点 P 的电势高于点 O 的电势),例2 如图所示,一长直导线中通有电流I=10安培,有一长l=0.2米的金属棒AB,以v=2米/秒的速度平行于长直导线作匀速运动,如棒的近导线的一端距离导线a=0.1米,求:金属棒中的动生电动势。,方向:从B到A,A点的电势比B点高。,解:,例3 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
3、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:,解:,例5、如图,I 长直导线与直角三角形共面,已知:AC=b,且与 I 平行,BC=a,若三角形以v向右平移,当 B 点与长直导线的距离为 d 时。求:三角形内感应电动势的大小和方向。,解:,方向:顺时针,7.4 感生电动势 有旋电场,由于磁场变化引起的感应电动势。,感生电场,麦克斯韦指出:变化的磁场在其周围激发了一种电场,称为感生电场。,这种电场作用于导线中的自由电荷,从而引起感生电动势。,与动生电动势的区分是相对的。,当回路固定不动时,法拉第电磁感应定律可表为,反映出变化的
4、磁场能激发电场。,场的存在并不取决于空间有无导体回路存在。,其电场线既无起点也无终点,永远是闭合的,称为有旋电场。,感生电场不是保守力场,,注意方向!,电子感应加速器,涡电流,例6、一半径为R的3/4圆弧导体,圆心位于均匀磁场的中心,磁感应强度为B,以dB/dt的速率减小。求:导体内产生的感生电动势。,解:,感生电场线为顺时针方向的同心圆,,取半径为R的圆形闭合回路(顺时针绕向),,例7、一半径为R的长直螺线管,dB/dt0,且为常数。其内放一导线ab,长为l。求:1)管内外的感生电场;2)ab上的感生电动势;3)当ab=bc=R时,ac上的感生电动势。,解:(1),感生电场线为逆时针方向的同心圆,,任取一半径为r的电场线作为闭合回路,,(2)对于闭合回路oabo,(3)对于闭合回路oaco,