12-2 電動(dòng)勢(shì).ppt

2 導(dǎo)體不動(dòng) 磁感強(qiáng)度變化感生電動(dòng)勢(shì) 電動(dòng)勢(shì) 閉合電路的總電動(dòng)勢(shì) 非靜電的電場(chǎng)強(qiáng)度 設(shè)桿長(zhǎng)為 一動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 平衡時(shí) 洛倫茲力 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 兩種方法 1 由動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)定義求 2 由電磁感應(yīng)定律求 大小和方向可分別確定 如果回路不閉合 需加輔助線使其閉合 計(jì)算步驟 1 選取線元 2 確定線元所在處的 3 確定 的值 4 計(jì)算動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 5 的方向 若為 與方向一致 解 例1一長(zhǎng)為的銅棒在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中 以角速度在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上繞棒的一端轉(zhuǎn)動(dòng) 求銅棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 點(diǎn)P的電勢(shì)高于點(diǎn)O的電勢(shì) v B L 例2已知 L v B 90 90 0 求 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 例3有一半圓形金屬導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng) 已知 v B R 0 e方向與dl一致 90 導(dǎo)線有效長(zhǎng)度為運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線在垂直于速度方向上的投影 例4一直導(dǎo)線CD在一無限長(zhǎng)直電流磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng) 求 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 方向 水平向左 練 判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向 1 2 3 4 cd 二感生電動(dòng)勢(shì) 麥克斯韋假設(shè)變化的磁場(chǎng)在其周圍空間激發(fā)一種電場(chǎng) 這個(gè)電場(chǎng)叫感生電場(chǎng) 閉合回路中的感生電動(dòng)勢(shì) 感生電場(chǎng)施于導(dǎo)體中電荷的力構(gòu)成感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力 感生電場(chǎng)是非保守場(chǎng) 和均對(duì)電荷有力的作用 靜電場(chǎng)是保守場(chǎng) 靜電場(chǎng)由正負(fù)電荷產(chǎn)生 感生電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生 場(chǎng)源不同 靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線是 有頭有尾 的 有源場(chǎng) 感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一組閉合曲線 渦旋場(chǎng) 例5如圖所示 有一半徑為r 電阻為R的細(xì)圓環(huán) 放在與圓環(huán)所圍的平面相垂直的均勻磁場(chǎng)中 設(shè)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化 且常量 求圓環(huán)上的感應(yīng)電流的值 解 例如圖導(dǎo)體棒ab在均勻磁場(chǎng)中沿金屬導(dǎo)軌向右做勻加速運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)軌電阻不計(jì) 鐵芯磁導(dǎo)率為常數(shù) 則達(dá)穩(wěn)定后在電容器的M極板上 A 有一定量的正電荷 B 有一定量的負(fù)電荷 C 帶有越來越多的正電荷 D 帶有越來越多的負(fù)電荷 三渦電流 感應(yīng)電流不僅能在導(dǎo)電回路內(nèi)出現(xiàn) 而且當(dāng)大塊導(dǎo)體與磁場(chǎng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或處在變化的磁場(chǎng)中時(shí) 在這塊導(dǎo)體中也會(huì)激起感應(yīng)電流 這種在大塊導(dǎo)體內(nèi)流動(dòng)的感應(yīng)電流 叫做渦電流 簡(jiǎn)稱渦流 應(yīng)用熱效應(yīng) 電磁阻尼效應(yīng) 加熱均勻 可在真空中加熱 避免高溫氧化 渦電流 電磁跳圈 阻尼擺 12 11長(zhǎng)度為L(zhǎng)的銅棒 以距端點(diǎn)r處為支點(diǎn) 并以角速度 繞通過支點(diǎn)并垂直于棒的軸轉(zhuǎn)動(dòng) 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)與軸平行 求棒兩端的電勢(shì)差 解 OM段 OM段 ON段 12 12如圖所示 長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒OP 處于均勻磁場(chǎng)中 并繞OO 軸以角速度旋轉(zhuǎn) 棒與轉(zhuǎn)軸間夾角恒為 磁感應(yīng)強(qiáng)度B與轉(zhuǎn)軸平行 求OP棒在圖示位置處的電動(dòng)勢(shì) 解 1 取線元 2 確定的方向 3 計(jì)算 方向 12 14如圖所示 在一 無限長(zhǎng) 直載流導(dǎo)線的近旁放置一個(gè)矩形導(dǎo)線框 該線框在垂直于導(dǎo)線方向上以勻速率v向右移動(dòng) 求在圖示位置處線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向 解法一 1 確定磁場(chǎng)的方向 2 確定的方向 向上 3 確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向 4 計(jì)算 方向 順時(shí)針 12 14如圖所示 在一 無限長(zhǎng) 直載流導(dǎo)線的近旁放置一個(gè)矩形導(dǎo)線框 該線框在垂直于導(dǎo)線方向上以勻速率v向右移動(dòng) 求在圖示位置處線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向 解法二 用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算 1 取面積元 計(jì)算磁通量 注意 求任意位置的磁通量 2 計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 12 14如圖所示 在一 無限長(zhǎng) 直載流導(dǎo)線的近旁放置一個(gè)矩形導(dǎo)線框 該線框在垂直于導(dǎo)線方向上以勻速率v向右移動(dòng) 求在圖示位置處線框中的感應(yīng)電動(dòng)