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1、第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势 引起磁通量变化的原因1）稳恒磁场中的运动导体（回路面积变化、取向变化等） 动生电动势 2）导体不动，磁场变化 感生电动势电动势+-I闭合电路的总电动势 : 非静电的电场强度.第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势设杆长为 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 一 动生电动势 动生电动势的非静电力场来源 洛伦兹力- -+平衡时适用直导体在 均匀磁场中作垂直 切割
2、磁力线运动.第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势动生电动势的计算：第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势对非均匀磁场中任意形状的导体运动：方向确定：方向任选导线元 与 呈锐角， ， 顺着 方向动生电动势定义对导体回路：导线元 与 呈钝角， , 逆着 方向0ie0与idl 方向相同，e第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势解：abc方向：c a例3 ab和bc两段导线，其长均为10cm，在B处相接 成300角，若使导线在均匀磁场中以速度 运 动，方向如
3、图，磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度 为 。问a、c 两端之间的电势差为多少？ 哪一端电势高。第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势求：动生电动势。例4 有一半圆形金属导线在匀强磁场中 作切割磁力线运动。已知：v ,B ,RvB+ + + + +R+第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势sin900cosldl=Bv=vB2R求：动生电动势。例4 有一半圆形金属导线在匀强磁场中 作切割磁力线运动。已知：v ,B ,Rd= vB()dl.e=v BcosR d 2 2ee0 e 方向与dl 一致vB+
4、 + + + +R+d ldvB=90，= 第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势解一例5 p.134例1 一长为 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 上绕棒的一端转动，求铜棒两端的感应电动势. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +oP（点 P 的电势高于点 O 的电势）方向 O P第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势=LB21 2td=de解二：L+ + + +
5、 +B+方向：楞次定律判定第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势abv I=vI0 2lnaba+()vB例6 一直导线CD在一无限长直电流磁 场中作切割磁力线运动。求：动生电动势。sin900cos1800dllI0 2v=dldl=v lI0 2ldld=vB()l.de=abv I0 2a+ ldldle0方向：水平向左第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势ACIa解：金属棒AC在长直导线产生的非 均匀磁场中运动.x例7. 如图所示，一通有电流的长直导线，有一长度为 金属棒AC与导线共面。当棒
6、AC以速度 平行于长直 导线匀速运动时，求棒AC产生的动生电动势。上产生的动生电动势为处的磁场大小为方向：C A第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势例8. 如图,均匀磁场中，有一半径为R的四分之三圆环 导线abc，导线沿 的平分线以速度 向右运 动，求导线上的感应电动势的大小和方向.+ao cb解: 连接ac成回路方向为c b a大小:第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势例9. P135 例2一导线矩形框的平面与磁感强度为 的 均匀磁场相垂直.在此矩形框上,有一质量为 长为 的可移动的细导体棒
7、; 矩形框还接有一个电阻 ,其值较之导线的电阻值要大得很多. 若开始时, 细导 体棒以速度 沿如图所示的矩形框运动, 试求棒的 速率随时间变化的函数关系. 解 如图建立坐标棒所受安培力方向沿 轴反向+棒中且由第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势方向沿 轴反向棒的运动方程为则计算得棒的速率随时间变化的函数关系为+第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势 二 感生电动势产生感生电动势的非静电场 感生电场麦克斯韦尔假设 变化的磁场在其周围空间激发 一种电场，这个电场叫感生电场 。闭合回路中的感生电动势第十
8、二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势感生电场是非保守场和 均对电荷有力的作用.感生电场和静电场的对比静电场是保守场静电场由电荷产生；感生电场是由变化的磁场产生 静电场的电场线是“有头有尾”的，感生电场的电场 线是一组闭合曲线，即有旋场。 第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势例1 P136 例3 如图所示，有一半径为 r ，电阻为 R 的细圆环，放在与圆环所围的平面相垂直的均匀磁场 中. 设磁场的磁感强度随时间变化，且 常 量. 求圆环上的感应电流的值.r解第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程
9、（第二版）12 2 动生电动势和感生电动势 例2 OM、ON及MN为金属导线，MN 以匀速v 运动，并保持与上述两导线接触。磁场是均匀变化的，且：导体MN在t =0 时, 位于x =0处Bxkt=cos求：=( )tv Bxy0MN第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势 dS= xtgdx=dB dS. = xktcosxtgdx.dx=ktgx2tcos=1 3ktg v3t3tsinktgv3t2tcosBxy0dxx 1 3=ktgx3tcos=x0dxktgx2tcos.= B dS(t)高度hdt=tsinx3=d1 3ktg()3x2dx dttcose第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势三 涡电流感应电流不仅 能在导电回 路内出 现， 而且当大块导 体与磁场有相对运 动或处在变化的磁 场中时，在这块导 体中也会激起感应 电流. 这种在大块 导体内流动的感应 电流, 叫做涡电流, 简称涡流.第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势SN阻 尼 摆工频感应炉金属块应用 热效应、电磁阻尼效应.涡电流加热金属电极抽真空金属电极接高频 发生器第十二章电磁感应 电磁场和电磁波物理学教程 （第二版）12 2 动生电动势和感生电动势涡电流
