18动生电动势.ppt

1 动生电动势(第十章第 2节)2 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 Lf ?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,回路面积发生变化,导体内产生动生电动势。)(Bvef L??????自由电子所受的洛仑兹力产生动生电动势的实质是由于运动导体中的电荷在磁场中受洛仑兹力 fL 的结果。一、动生电动势的起因一、动生电动势的起因??????????????????????????????????????????? B ? v ?B A3 e fE Lk????Bv ????由)(Bvef L??????得: ldE k????????代入 ldBv ?????????)(?得:方向:电动势方向从负极到正极。 21 cos sin???dl vB????以上结论普遍成立。大小: 1?为与的夹角 v ?B ?2?为与的夹角。 Bv ???ld ?如果整个回路都在磁场中运动,则在回路中产生的总的电动势为: ldBv L???????)(?二、动生电动势二、动生电动势 4 u ??f ?//f ? B ??V ?每个电子受的洛仑兹力???fff L???//BueBVef L????????? 0?e Lf ?洛仑兹力对电子做功的代数和为零。//f ?对电子做正功, ?f ?反抗外力做功洛仑兹力的作用并不提供能量,而只是传递能量,即外力克服洛仑兹力的一个分量所做的功,通过另一个分量转换为动生电流的能量。实质上表示能量的转换和守恒。?f ?//f ?发电机的工作原理就是靠洛仑兹力将机械能转换为电能。结论 Vu ??? Lf ?动生电动势只存在于运动的一段导体上,而不动的那一段导体上没有电动势。 5 4 . 求导体元上的电动势 id? 。 21 cos sin???dl vB????动生电动势的求解可以采用两种方法:一是利用“动生电动势”的公式来计算;二是设法构成一种合理的闭合回路以便于应用“法拉第电磁感应定律”求解。公式: ldBv ?????????)(? ; B ? dl,确定的与的夹角? 2; ld ?BV ?????; v ?B ?三、应用动生电动势的解题方法三、应用动生电动势的解题方法 6 ????????????????????????????? B????????例1:在均匀磁场 B 中,一长为 L 的导体棒绕一端 o 点以角速度 w 转动,求导体棒上的动生电动势。 o L 解1:由动生电动势定义计算 d l v l 分割导体元 dl, 导体元上的电动势为: ??? cos 2 sin vBdl d i?2/ 1?????? 2 vBdl ??导体元的速度为:?lv? l 整个导体棒的动生电动势为:???? iid?? dl vB L??? 0 22 1 BL ???方向沿棒指向 o 点。??? L Bdl l 0?与的夹角: ld ?BV ???和的夹角: v ?B ?BV ???7 解2:利用法拉第电磁感应定律计算构成假想扇形回路,使其包围导体棒旋转时扫过的面积;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。? o v????????????????????????? B