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文档简介

1、大学物理化学升华第三小组大学物理化学升华第三小组讲解：陈凯玮讲解：陈凯玮PPT制作：由云峰制作：由云峰讨论：李少铜讨论：李少铜不同不同电阻的电阻的金属环的感金属环的感生电场生电场问题呈现问题呈现如图所示如图所示，导线圆环有两种不同电阻值的材料组成，导线圆环有两种不同电阻值的材料组成，R1R2,R1R2,局限于圆柱形空间的均匀磁场局限于圆柱形空间的均匀磁场B B正好垂直穿正好垂直穿过圆环所围圆面，过圆环所围圆面，dB/dB/dtdt00，判断两种材料的连接，判断两种材料的连接处处C C、D D两点电势的高低。两点电势的高低。由法拉第电磁感应定律可知，整个圆环中的感生电动势为dtdBrE2再由楞次

2、定律可以判断电动势的方向为逆时针我们已知，无论有无导体回路，也不论回路在真空中还是在介质中，在变化的磁场的周围空间里，到处充满感生电场。如果有导体回路置于感生电场中，感生电场就驱使导体中的自由电荷运动，产生感应电流；如果不存在导体回路，感生电场依然存在，只不过没有感生电流。所以由对称性可知，E均匀分布在整个圆环上，选择左边路径内C至D，有一段含源电路的欧姆定律可得21EIRVVDC而易知两电阻串联，有21RREI综合以上各式可得22121ERRRRVVDC 已知R1R2，所以DCVV 那么问题来了，为什么C,D两点的电势会不相等呢？结论：产生电势差的原因是在电阻不均匀处产生了正电荷的积聚！我们

3、知道12112121mmmttRdRIdtqmm由于R1，R2经历相同的时间，所以 相同，但是R不同，故两边导体的感应电荷量q1，q2不同。12mm那么问题又来了，C,D两点的电荷会无限积聚吗？答案当然是不能！当出现正电荷的积聚时，此电荷将产生静电场，该静电场将会阻碍正电荷的进一步积聚，直到达到一个平衡，使得C，D两点处的电势差保持不变。小结：当环形回路中电阻不均匀时，在不均匀处将出现电荷的积聚，此电荷将产生静电场，使回路中出现电势差，当回路中电阻分布均匀时，将不会出现正电荷的积聚，不产生静电场，整个回路为等势体，不存在电势差而回路中的感生电动势E由变化的磁场所激发的涡旋电场引起，与圆环中的电阻分布无关。学习物理要多动脑，多

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