文档介绍：§ 动生电动势和感生电动势
引起磁通量变化的原因
1)稳恒磁场中的导体运动,或者回路面积变化、取向变化等所产生的电动势称为动生电动势。
2)导体不动,磁场变化所产生的电动势称为感生电动势。
一、动生电动势
1 动生电动势的非静电力场来源是洛伦兹力。
´ ´ ´ ´ ´
´ ´ ´ ´ ´
´ ´ ´ ´ ´
fe
fm
-e
B
-
e
u
a
b
矩形导体回路,可动边为导体棒ab,长l ,以u 匀速运动,棒中自由电子随棒以u 运动,所受洛仑兹力为
非静电力场强
e = ò- E非× dl
动生电动势
由电动势概念
+
e = ò- (u ´ B) ×dl
有动生电动势(motional emf)
式中的u、B都是dl处的u、B 。对不均匀磁场或导线上各个部分速度不同的情况,利用上式可求得e。
特例:若导线为直线长l ; u、B和导线相互垂直,且在l上各处u、B均匀,有
e = B l u
2 动生电动势的计算
·方法一:由
·方法二:由
(考虑F 时,常须设计一个闭合回路)
例7-2 一长为L的铜棒在磁感应强度为 B 的均匀磁场中,以角速度ω在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端O转动,求棒中的感应电动势。
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
已知:L, B, ω
求: ε=?
P
解:
o
动生电动势的方向由O指向P,或者说
例7-3 如图所示,在通有电流 I 的直导线旁有一金属棒ab,金属棒与直导线共面,且互相垂直。金属棒以匀速 v平行于长直导线运动。求金属棒中的感应电动势。
已知: I, v , ra rb
求:
解:
由于εab<0,表明电动势的方向由b 指向a, a端电势较高。
B增大
-
E
u
I感
(图中设B随t增大)
e感
-e
二、感生电动势
1 感应电场
如图导体回路,当B随t增大时,
形成e感、I感。
电子在导体中运动,说明电子受力,进而
说明导体中存在某种电场。
麦克斯韦假设:变化的磁场在其周围会激发一种电场(即使不存在导体回路),这种电场叫感应电场(induced electric field),或叫感生电场。
产生感生电动势的非静电场称为感生电场,场强表示为
2 闭合回路中的感生电动势
3 感生电场和静电场的对比
相同点: Em和 Ek 均对电荷有力的作用。
不同点:
1)产生的源不同。静电场由静止电荷产生;感生电场是由变化的磁场产生。
2)性质不同
静电场是有源、保守场
感生电场是无源、非保守场
3)电场线不同
静电场的电场线不闭合;感生电场的电场线是闭合的。
方法一,由 e = òL E感×dl 需先算E感
方法二, 由
(有时需设计一个闭合回路)
三、电子感应加速器
电子感应