12-2 電動勢.ppt

2 導體不動 磁感強度變化感生電動勢 電動勢 閉合電路的總電動勢 非靜電的電場強度 設桿長為 一動生電動勢 平衡時 洛倫茲力 動生電動勢的計算 兩種方法 1 由動生電動勢定義求 2 由電磁感應定律求 大小和方向可分別確定 如果回路不閉合 需加輔助線使其閉合 計算步驟 1 選取線元 2 確定線元所在處的 3 確定 的值 4 計算動生電動勢 5 的方向 若為 與方向一致 解 例1一長為的銅棒在磁感強度為的均勻磁場中 以角速度在與磁場方向垂直的平面上繞棒的一端轉動 求銅棒兩端的感應電動勢 點P的電勢高于點O的電勢 v B L 例2已知 L v B 90 90 0 求 動生電動勢 例3有一半圓形金屬導線在勻強磁場中作切割磁力線運動 已知 v B R 0 e方向與dl一致 90 導線有效長度為運動導線在垂直于速度方向上的投影 例4一直導線CD在一無限長直電流磁場中作切割磁力線運動 求 動生電動勢 方向 水平向左 練 判斷感應電動勢的方向 1 2 3 4 cd 二感生電動勢 麥克斯韋假設變化的磁場在其周圍空間激發(fā)一種電場 這個電場叫感生電場 閉合回路中的感生電動勢 感生電場施于導體中電荷的力構成感生電動勢的非靜電力 感生電場是非保守場 和均對電荷有力的作用 靜電場是保守場 靜電場由正負電荷產生 感生電場是由變化的磁場產生 場源不同 靜電場的電場線是 有頭有尾 的 有源場 感生電場的電場線是一組閉合曲線 渦旋場 例5如圖所示 有一半徑為r 電阻為R的細圓環(huán) 放在與圓環(huán)所圍的平面相垂直的均勻磁場中 設磁場的磁感強度隨時間變化 且常量 求圓環(huán)上的感應電流的值 解 例如圖導體棒ab在均勻磁場中沿金屬導軌向右做勻加速運動 導軌電阻不計 鐵芯磁導率為常數 則達穩(wěn)定后在電容器的M極板上 A 有一定量的正電荷 B 有一定量的負電荷 C 帶有越來越多的正電荷 D 帶有越來越多的負電荷 三渦電流 感應電流不僅能在導電回路內出現(xiàn) 而且當大塊導體與磁場有相對運動或處在變化的磁場中時 在這塊導體中也會激起感應電流 這種在大塊導體內流動的感應電流 叫做渦電流 簡稱渦流 應用熱效應 電磁阻尼效應 加熱均勻 可在真空中加熱 避免高溫氧化 渦電流 電磁跳圈 阻尼擺 12 11長度為L的銅棒 以距端點r處為支點 并以角速度 繞通過支點并垂直于棒的軸轉動 設磁感應強度為B的均勻磁場與軸平行 求棒兩端的電勢差 解 OM段 OM段 ON段 12 12如圖所示 長為L的導體棒OP 處于均勻磁場中 并繞OO 軸以角速度旋轉 棒與轉軸間夾角恒為 磁感應強度B與轉軸平行 求OP棒在圖示位置處的電動勢 解 1 取線元 2 確定的方向 3 計算 方向 12 14如圖所示 在一 無限長 直載流導線的近旁放置一個矩形導線框 該線框在垂直于導線方向上以勻速率v向右移動 求在圖示位置處線框中的感應電動勢的大小和方向 解法一 1 確定磁場的方向 2 確定的方向 向上 3 確定感應電動勢的方向 4 計算 方向 順時針 12 14如圖所示 在一 無限長 直載流導線的近旁放置一個矩形導線框 該線框在垂直于導線方向上以勻速率v向右移動 求在圖示位置處線框中的感應電動勢的大小和方向 解法二 用法拉第電磁感應定律計算 1 取面積元 計算磁通量 注意 求任意位置的磁通量 2 計算感應電動勢 12 14如圖所示 在一 無限長 直載流導線的近旁放置一個矩形導線框 該線框在垂直于導線方向上以勻速率v向右移動 求在圖示位置處線框中的感應電動