12-2 电动势.ppt

2 导体不动 磁感强度变化感生电动势 电动势 闭合电路的总电动势 非静电的电场强度 设杆长为 一动生电动势 平衡时 洛伦兹力 动生电动势的计算 两种方法 1 由动生电动势定义求 2 由电磁感应定律求 大小和方向可分别确定 如果回路不闭合 需加辅助线使其闭合 计算步骤 1 选取线元 2 确定线元所在处的 3 确定 的值 4 计算动生电动势 5 的方向 若为 与方向一致 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 v B L 例2已知 L v B 90 90 0 求 动生电动势 例3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 v B R 0 e方向与dl一致 90 导线有效长度为运动导线在垂直于速度方向上的投影 例4一直导线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 方向 水平向左 练 判断感应电动势的方向 1 2 3 4 cd 二感生电动势 麦克斯韦假设变化的磁场在其周围空间激发一种电场 这个电场叫感生电场 闭合回路中的感生电动势 感生电场施于导体中电荷的力构成感生电动势的非静电力 感生电场是非保守场 和均对电荷有力的作用 静电场是保守场 静电场由正负电荷产生 感生电场是由变化的磁场产生 场源不同 静电场的电场线是 有头有尾 的 有源场 感生电场的电场线是一组闭合曲线 涡旋场 例5如图所示 有一半径为r 电阻为R的细圆环 放在与圆环所围的平面相垂直的均匀磁场中 设磁场的磁感强度随时间变化 且常量 求圆环上的感应电流的值 解 例如图导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右做匀加速运动 导轨电阻不计 铁芯磁导率为常数 则达稳定后在电容器的M极板上 A 有一定量的正电荷 B 有一定量的负电荷 C 带有越来越多的正电荷 D 带有越来越多的负电荷 三涡电流 感应电流不仅能在导电回路内出现 而且当大块导体与磁场有相对运动或处在变化的磁场中时 在这块导体中也会激起感应电流 这种在大块导体内流动的感应电流 叫做涡电流 简称涡流 应用热效应 电磁阻尼效应 加热均匀 可在真空中加热 避免高温氧化 涡电流 电磁跳圈 阻尼摆 12 11长度为L的铜棒 以距端点r处为支点 并以角速度 绕通过支点并垂直于棒的轴转动 设磁感应强度为B的均匀磁场与轴平行 求棒两端的电势差 解 OM段 OM段 ON段 12 12如图所示 长为L的导体棒OP 处于均匀磁场中 并绕OO 轴以角速度旋转 棒与转轴间夹角恒为 磁感应强度B与转轴平行 求OP棒在图示位置处的电动势 解 1 取线元 2 确定的方向 3 计算 方向 12 14如图所示 在一 无限长 直载流导线的近旁放置一个矩形导线框 该线框在垂直于导线方向上以匀速率v向右移动 求在图示位置处线框中的感应电动势的大小和方向 解法一 1 确定磁场的方向 2 确定的方向 向上 3 确定感应电动势的方向 4 计算 方向 顺时针 12 14如图所示 在一 无限长 直载流导线的近旁放置一个矩形导线框 该线框在垂直于导线方向上以匀速率v向右移动 求在图示位置处线框中的感应电动势的大小和方向 解法二 用法拉第电磁感应定律计算 1 取面积元 计算磁通量 注意 求任意位置的磁通量 2 计算感应电动势 12 14如图所示 在一 无限长 直载流导线的近旁放置一个矩形导线框 该线框在垂直于导线方向上以匀速率v向右移动 求在图示位置处线框中的感应电动