动生电动势(PPT-33).ppt

1、1,同学们好！,2,变化中的磁场和电场,结构框图,3,复习： 电源电动势稳恒电场的能量来源,4,作用机理：,反抗 做功， 将其他形式能转变为电能,5,能量转换,做功如何 ？,非静电场强：,非静电力搬运单位正电荷绕闭合回路一周做功：,非静电力为非保守力,6,：可量度电源将其他形式能 转变为电能的能力大小,定义：电源电动势,若 只在内电路存在：,7,试比较电源路端电压和电源电动势这两个概念,8,单位正电荷从电源正极出发，沿闭合回路一周，又回到电源正极时，下列哪种说法正确？ 1) 静电力所做总功为零； 2) 非静电力所做总功为零； 3) 静电力和非静电力做功代数和为零； 4) 在电源内只有非静电力做

2、功， 在外电路只有静电力做功。,9,英国物理学家和化学家，电磁理论的创始人之一.他创造性地提出场的思想，最早引入磁场这一名称.1831年发现电磁感应现象，后又相继发现电解定律，物质的抗磁性和顺磁性，及光的偏振面在磁场中的旋转.,法拉第（Michael Faraday, 1791- 1867）,10,相对论建立以前，人们通过对变化中的场的研究认识到 电场与磁场的联系，并建立了经典电磁学的基本方程。,电磁感应,11,实验一： 将条形磁铁插入或拔出 线圈的瞬时与线圈相连 的电流表会指示有电流 产生。,实验二： 将通电线圈插入或拔出 瞬时与线圈相连的电流 表会指示有电流产生。,12,实验三： 无论是在

3、接通还是断开L1电源的瞬间，在L2中都有电流 产生； 如果L1外接可调电阻，则在电阻发生变化的同时，L2中 也会有电流产生。,13,在前两个实验中，由于磁铁与线圈或线圈与线圈的 相对位置发生变化使空间磁场发生了变化。 第三个实验则是通过调整电流使空间磁场发生了变 化。 由这三个实验看出，不管使用什么方法，只要使与 电流表相连的线圈周围的磁场发生变化，这个线圈 中都会产生感应电流。,这种认识是否全面呢？,14,实验四： 在这个实验中，磁场是不变的， 但在回路中还是产生了电流。,从直接引起的效果来看，磁场的变化和线框面积的变化 有一个共同点，这就是它们都使穿过线圈或线框的磁感 应强度的通量，即磁通

4、量发生了变化。,15,（1）闭合回路由 N 匝密绕线圈组成,磁通匝数（磁链）,（2）若闭合回路的电阻为 R ，感应电流为,16,: 通过线圈的磁通链数（全磁通）,结论：闭合回路中感应电动势的大小与通过回路的 磁通量的变化率成正比：,这就是：法拉第电磁感应定律,17,(1) 通量还是 通量？还是二者皆可？,引起闭合回路中产生感应电动势的是通过回路的 通量的变化，而不是 通量的变化,18,引起闭合回路中产生感应电动势的是通过回路的 通量的变化，而不是 通量的变化,19,(2) 式中负号含义, 楞次定律的本质是什么？,如右所示，用楞次定律分析可知，无论磁棒插入还是拔出线圈的过程中，都要克服磁阻力而作

5、功，正是这部分机械功转化成感应电流所释放的焦耳热，所以小灯泡亮了。,20,楞次定律,闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感 应的原因（反抗相对运动、磁场变化或线圈变形等）.,21, ,楞次定律 闭合的导线回路中所出现的感应电流，总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因.,22,(3) 引起 变化的原因有哪些？与参考系选择有关吗？,引起 变化的原因：,不同惯性系中的变换很难概括为一个简单公式， 分两种情况处理。,23,二. 动生电动势,1. 磁场不变，导体运动所产生的感应电动势叫动生电动势。,平衡时, 电源， 反抗 做功，将 由负极 正极， 维持

6、的非静电力 洛仑兹力,（形成稳定电压）,24,产生 的非静电力,非静电场强,由电动势定义：,或：,注: 动生电动势只存在于运动导体内。,25,4. 计算（两种方法）,(1) 由电动势定义求,26,例 在匀强磁场中, 置有面积为 S 的可绕 轴转动的N 匝线圈. 若线圈以角速度 作匀速转动. 求线圈中的感应电动势.,27,28,交流电,29,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.,30,31,例2 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