大学物理电磁学部分动生电动势省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖PPT课件.pptxVIP

动生电动势

(第十章第2节)

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感应电动势

磁通量m变

动生电动势

磁场不变，回路面积S变

感生电动势

回路不动，磁感应强度变

在磁场中,导体棒AB以v沿金属导轨向右运动,导体切割磁力线,回路面积发生改变,导体内产生动生电动势。

自由电子所受洛仑兹力

产生动生电动势实质是因为运动导体中电荷在磁场中受洛仑兹力fL结果。

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得:

方向：电动势方向从负极到正极。

以上结论普遍成立。

大小：

假如整个回路都在磁场中运动，则在回路中产生总电动势为：

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每个电子受洛仑兹力

发电机工作原理就是靠洛仑兹力将机械能转换为电能。

结论

动生电动势只存在于运动一段导体上，而不动那一段导体上没有电动势。

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5.由动生电动势定义求解。

动生电动势求解能够采取两种方法：一是利用“动生电动势”公式来计算；二是设法组成一个合理闭合回路方便于应用“法拉第电磁感应定律”求解。

公式：

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例1：在均匀磁场B中，一长为L导体棒绕一端o点以角速度w转动，求导体棒上动生电动势。

解1：由动生电动势定义计算

分割导体元dl,

导体元上电动势为:

导体元速度为:

整个导体棒动生电动势为:

方向沿棒指向o点。

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解2：利使用方法拉第电磁感应定律计算

组成假想扇形回路，使其包围导体棒旋转时扫过面积；回路中只有导体棒部分产生电动势，虚线部分静止不产生电动势。

扇形面积：

感应电动势为：

由楞次定律可判断动生电动势方向沿导体棒指向o。

其中

利使用方法拉第电磁感应定律

与用动生电动势方法计算结果相同。

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例2:在通有电流I无限长载流直导线旁，距a垂直放置一长为L以速度v向上运动导体棒，求导体棒中动生电动势。

解1：由动生电动势定义计算

因为在导体棒处磁感应强度分布是非均匀，导体上各导体元产生动生电动势也是不一样，分割导体元dx。

导体元处磁场B为：

导体元所产生动生电动势方向沿x轴负向，

大小为：

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解2：利使用方法拉第电磁感应定律计算

组成假想矩形回路，

将回路分割成无限多长为y、宽为dx面元.

整个回路磁通量为：

穿过面元磁通量为：

整个导体棒动生电动势为:

导体所产生动生电动势方向沿x轴负向。

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回路中感应电动势为：

因为假想回路中只有导体棒运动，其它部分静止，所以整个回路中电动势也就是导体棒电动势。

电动势方向由楞次定律可知水平向左。

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