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1、,要求在电源内电路中存在一种能反抗静电力、并把正电荷由负极低电势处推向正极高电势处的非静电力Fk,电源,什么装置能提供非静电力？,例: 干电池、发电机、太阳能电池,能将其他形式的能量 转化为电能的装置,如何度量这种本领？,-电动势,一、电源 电动势,Fk,Fe,电动势：,非静电力对应非静电场,从场的观点：,电源把单位正电荷经内电路从负极移到正极的过程中，非静电力Fk所作的功,基本概念,感生电动势：,二、动生电动势,根据引起磁通量变化的原因不同，将感应电动势划分为,磁场分布不变,导体回路或导线在磁场中运动而引起的感应电动势,动生电动势：,导体回路不动,磁场随时间发生变化而引起的感应电动势, ,f
2、m,Fe,d,c,当 时达到平衡,动生电动势怎么产生的？,导线运动，其中的自由电子受洛伦兹力而定向运动产生电动势。,洛伦兹力可以看作电子受的 非静电力。,根据电源电动势的定义,非静电场强,确定动生电动势的“方向”,在磁场中运动的任意形状的导线，其动生电动势为：,(1) 适用于一切产生电动势的回路,(2) 适用于切割磁力线的导体,(3),说明：,(4) 闭合回路中的动生电动势为,例1,在匀强磁场 B 中，长 L 的铜棒绕其一端 O 在垂直于 B 的,平面内转动，角速度为 ,O,L,求 棒上的电动势,解,方法一 (动生电动势):,dl,方向,方法二(法拉第电磁感应定律):,在 dt 时间内导体棒切
3、割磁场线,方向由楞次定律确定,AO,直导线AB以速率v沿平行于长直载流导线的方向运动，AB与载流直导线共面，且与它垂直。设直导线中的电流为I,导线AB长为L，A端到直导线的距离为d.,解：,利用动生电动势定义求解,例2:,求：导线AB上的感应电动势,dx上的动生电动势为,负号表明：A端电势高,三、感生电动势,1、感生电动势：,导体回路不动,磁场随时间发生变化而引起的感应电动势,静止的导线圈，只要磁场变化，其中就会有电流。,Maxwell假设：随时间变化的磁场在其周围会激发一种电场， 这种电场称为感生电场，其场强用Ek表示。,有 I（感）,必有i 存在，非静电力是什么？,感生电场对电荷有力的作用
4、，这种力提供了非静电力,感生电动势为：,2.感生电场,感生电场的性质,表明：感生电场为无源场,表明：感生电场为非保守场,（非势场）,感生电场线是无头无尾的闭合曲线。,感生电场也叫做涡旋电场,静电场与涡旋电场比较,相同点,静电场 涡旋电场,对电荷都有作用力,不同点,起源,静止电荷,性质,保守场,非保守场,有源场,无源场,变化磁场,法拉第电磁感应定律,感生电动势的计算,因为回路固定不动，磁通量的变化仅来自磁场的变化,在变化的磁场中，有旋电场强度对任意闭合路径 L的线积分等于这一闭合路径所包围面积上磁通量的变化率。,说明：,EV,EV,符合左螺旋法则,此关系满足楞次定律,与,例1:,求：,解：,在半
5、径为R 的无限长直螺线管中内部的磁场B随时间做线性变化（ ）,管内外的感生电场,Ek,管内：,管外：,r,r,长直螺线管磁场,Uab,例2:,求:,(1) 直径上放一导体杆ab ，,(2) 导体杆位置如图时， Uab,解:,(1),(2),方法1：,方法2：,构造闭合回路L,并判断b，c 两点的电势高低。,求:,解:,四、涡电流,产生原因：,大块的金属导体处在变化的磁场中时，通过金属块的磁通量发生变化，从而产生感应电动势，在金属内部形成电流，称为涡电流。,涡电流特点：,1.热效应：,表明：,交流电频率越高发热越多感应加热原理,2.磁效应：,阻尼摆,小结：,感生电动势：,磁场分布不变, 回路或导线在磁场中运动而引起的感应电动势,动生电动势：,导体回路不动,磁场随时间发生变化而引起的感应电动势,(1) 适用于一切产生电动势的回路,(2) 适用于切割磁力线的导体,(3),(4) 闭合回路中的动生电动势为,在磁场中运动的任意形状的导线，其动生电动势为：,感生电动势：,导体回路不动,磁场随时间发生变化而引起的感应电动势,感生电动势的计算,Maxwell假设：随时间变化的磁场在其周围会激发一种电场， 这种电场称为感生电场，其场强用Ek表示。,感生电场的性质,表明：感生电场为无源场,表明：感生电场为非保守场,（非势场）,
