13-2动生电动势.ppt

§13-2动生电动势§13-2动生电动势 ,称为动生电动势。????????????????????????????????????ABxd B ?l v ? DCx BlSBΦddd?????t Φ id d??? t x Bld d?? Blv ??在一般情况下,磁场可以不均匀,导线在磁场中运动时各部分的速度也可以不同, 和也可以不相互垂直,这时运动导线内总的动生电动势为 l ? Bv ??、???? L ilBv ???d ?由上式可以看出,矢积与成锐角时, 为正;成钝角时, 为负。因此,由上式算出的电动势有正负之分, 为正时,表示电动势方向顺着的方向; 为负时,则表示电动势的方向逆着的方向。 i? i? i? Bv ??? l ?d i?l ?dl ?d 对于闭合回路???? L ilBv ???d)(?在磁场中运动的导线内的感应电动势在磁场中运动的导线内的感应电动势 BveF ??????????????????????????????????????????ABxd B ?l v ? DC 当导线以速度向右运动时,导线内每个自由电子也就获得向右的定向速度,由于导线处在磁场中, 自由电子受到的洛仑兹力为 ABv ? v ?F ?BveEe k???????BvE k??????????? BA k kilElE ????dd? lvB lBv BA????????d)(结果一样! 若以表示非静电场强,则有 kE ?在磁场中运动的导线内的感应电动势在磁场中运动的导线内的感应电动势对于闭合回路???? L ilBv ???d)(? lBv bai bai???d)(d????????由上式可以看出,矢积与成锐角时, 为正;成钝角时, 为负。因此,由上式算出的电动势有正负之分, 为正时,表示电动势方向顺着的方向; 为负时,则表示电动势的方向逆着的方向。 i? i? i? Bv ??? l ?d i?l ?dl ?d 在磁场中运动的导线内的感应电动势在磁场中运动的导线内的感应电动势 lBv IvFP i???这正好等于上面求得的感应电动势做功的功率。设电路中感应电流为 I, 则感应电动势做功的功率为 Blv IIP iii???通电导体棒 AB 在磁场中受到的安培力大小为, 方向向左。为了使导体棒匀速向右运动,必须有外力 F 外与F m平衡,它们大小相等,方向相反。因此,外力的功率为 IlB F m?????????????????????????????????????AB B ? v ? DC F ?F ?? iI A ?B ?在磁场中运动的导线内的感应电动势在磁场中运动的导线内的感应电动势 lBv i???d)(d????由此可得金属棒上总电动势为 22 1 0 0dddLBllBl Bv L LiLi ?????????????例13—2 长为 L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内绕棒的一端 O 匀速转动, 如图所示,求棒中的动生电动势。? B ?在铜棒上距 O点为处取线元,其方向沿 O指向 A, 其运动速度的大小为。 llv?? l ?d解????????????????????????????????????o ?A ldlL B ?显然、、相互垂直, 所以上的动生电动势为 l ?d v ?B ?l ?d因为,所以的方向为 A0,即 O点电势较高. 0? i? i? l vBd??在磁场中运动的导线内的感应电动势在磁场中运动的导线内的感应电动势例13—2直导线 ab以速率沿平行于长直载流导线的方向运动, ab与直导线共面,且与它垂直,如图所示。设直导线中的电流强度为 I,导线 ab长为 L,a端到直导线的距离为 d, 求导线 ab中的动生电动势,并判断哪端电势较高。 vI ab v ?L drrd 解(1)应用求解 lBv bai???d)(?????在导线 ab所在的区域,长直载流导线在距其 r 处取一线元 d r ,方向向右。 rr vB rBv r Iv iddd)(d 2 0???????????d Ld Ivr IvLdd ba abr ??????? lndd 22 00??????由于,表明电动势的方向由 a 指向 b,b 端电势较高。 0? ab?在磁场中运动的导线内的感应电动势在磁场中运动的导线内的感应电动势 Ird r O ? abO Xv ?(2)应用电磁感应定律求解设某时刻导线 ab 到 U 形框底边的距离为 x ,取顺时针方向为回路的正方向,则该时刻通过回路的磁通量为 ao abo ?SBΦ s??d???? t xd Ld It abd d) ln(