《大学物理学（第3版）：11-2 动生电动势与感生电动势》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理学（第3版）：11-2 动生电动势与感生电动势（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应1引起磁通量变化的原因引起磁通量变化的原因回路不动，磁场变化回路不动，磁场变化回路或其一部分在磁场中有相对磁场的运动回路或其一部分在磁场中有相对磁场的运动或者回或者回路面积变化、取向变化等路面积变化、取向变化等 动生电动势动生电动势感生电动势感生电动势11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应2一、动生电动势一、动生电动势动生电动势的动生电动势的非非静电力场来源静电力场来源 洛仑兹力洛仑兹力平衡时平衡时ba任意形状导线任意形状导线L11112 2 动
2、生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应3FV，即，即总洛洛仑兹力力对电子子不做不做功功. 这个力个力F与合速度与合速度Vu 的点乘的点乘为功率，即功率，即11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应4例例11.4 电流流为I的的长直直载流流导线近旁有一与之共面的近旁有一与之共面的导体体ab，长为l.设导体的体的a端与端与长导线相距相距为d，ab延延长线与与长导线的的夹角角为，如如图所示所示.导体体ab以以匀速度匀速度 v沿沿电流方向平移流方向平移.试求求ab上的感上的感应电动势.解解在在ab上取一上取一线元
3、元dl，它与，它与长直直导线的距离的距离为r，则该处磁磁场方向垂直向里方向垂直向里11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应5电动势方向从电动势方向从b指向指向a.当当90时时11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应6二、感生电动势二、感生电动势 产生感生电动势的非静电场产生感生电动势的非静电场 感生电场感生电场 麦克斯韦尔提出：麦克斯韦尔提出： 变化的磁场在其周围空间激变化的磁场在其周围空间激发一种新的电场发一种新的电场,这种电场叫感生电场这种电场叫感生电场 .闭合回路中感生电动势闭合回
4、路中感生电动势11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应7 感生感生电场是电场是非非保守场保守场 和和 均对电荷有力的作用均对电荷有力的作用感生电场和静电场的感生电场和静电场的比较比较 静静电场是保守场电场是保守场 静静电场由电荷产生；电场由电荷产生；感生感生电场由变化的磁场电场由变化的磁场产生产生11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应8例例11.5如如图所示，半径所示，半径为R的的圆柱形空柱形空间内分布有内分布有沿沿圆柱柱轴线方向的均匀磁方向的均匀磁场，磁，磁场方向垂直方向垂直纸面向面
5、向里，其里，其变化率化率为 .试求：求：(1)圆柱形空柱形空间内、外内、外涡旋旋电场Er的分布；的分布；(2)若若 ，把，把长为L的的导体体ab放在放在圆柱截面上，柱截面上，则iab等等于多少？于多少？11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应9解解(1) 过圆柱体内任一点柱体内任一点P在截面上作半径在截面上作半径为r的的圆形回路形回路l，设l的回的回转方向与方向与B的方向构成右手螺旋关的方向构成右手螺旋关系，即系，即设图中沿中沿l的的顺时针切切线方向方向为Er的正方向的正方向.当当 时，Er0即沿逆即沿逆时针方向；方向；Er0即沿即沿顺时针
6、方向方向.同理同理11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应10(2)方法一：方法一：用用电动势定定义求解求解在在rR区域区域 即即iab由由a端指向端指向b端端.方法二：方法二：用法拉第用法拉第电磁感磁感应定律求解定律求解11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应11* *三、感应电动势的相对性三、感应电动势的相对性 磁磁场不不变(或不运或不运动)由由导体运体运动而而产生的生的电动势为动生生电动势；导体不体不动、由磁、由磁场变化化(或运或运动)而而产生的生的电动势称称为感生感生电动势. 在
7、确认是导体运动还是磁场运动时，与在确认是导体运动还是磁场运动时，与参考系参考系的选的选择有关：择有关： 如果参考系相如果参考系相对导体静止，体静止，则在在导体中出体中出现感生感生电动势；11112 2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势第第1111章章 电磁感应电磁感应12如果在所如果在所选的参考系中，的参考系中，导体和体和“磁磁场源源”均在运均在运动，则导体中的体中的电动势就既有就既有动生部分又有感生部分生部分又有感生部分. 动生生电动势并不并不变换为同同值的感生的感生电动势，感生，感生电动势也并不也并不变换为同同值的的动生生电动势.只有参考系只有参考系间的相的相对速度比光速小得多的情况才例外速度比光速小得多的情况才例外. 如果参考系相如果参考系相对“磁磁场源源”静止，静止，则运运动导体中的体中的电动势就是就是动生的生的.
