对于闭合回路在磁场中运动的导线内的感应电动势当导线以速度向右.PPT

§13－2 动生电动势 1．在磁场中运动的导线内的感应电动势 由于导体运动而产生的感应电动势，称为动生电动势。 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 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。 对于闭合回路 在磁场中运动的导线内的感应电动势 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 结果一样！ 若以 表示非静电场强，则有 在磁场中运动的导线内的感应电动势 对于闭合回路 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。 在磁场中运动的导线内的感应电动势 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 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Fm平衡，它们大小相等，方向相反。因此，外力的功率为 在磁场中运动的导线内的感应电动势 由此可得金属棒上总电动势为 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。 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 。 解 显然 、 、 相互垂直，所以 上的动生电动势为 因为 ，所以 的方向为A 0，即O点电势较高. 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。 解 （1）应用 求解 在导线ab所在的区域,长直载流导线在距其r 处取一线元dr ,方向向右。 由于 ,表明电动势的方向由a 指向b,b 端电势较高。 在磁场中运动的导线内的感应电动势 （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 表示电动势的方向与所选回路正方向相同,即沿顺时针方向。因此在导线ab上,电动势由a指向b , b 端电势较高。 在磁场中运动的导线内的感应电动势 2．在磁场中转动的线圈内的感应电动势 设矩形线圈ABCD 的匝数为N ,面积为S，使这线圈在匀强磁场中绕固定的轴线OO 转动，磁感应强度 与 轴垂直。当 时， 与 之间的夹角为零，经过时间 ， 与 之间的夹角为 。 在匀强磁场内转动 的线圈中所产生的电动 势是随时间作周期性变 化的，这种电动势称为交变电动势。在交变电动势的作用下，线圈中的电流也是交变的，称为交变电流或交流。 在磁场中运动的导线内的感应电动势