102 动生电动势与感生电动势.ppt

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1、第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学 OP一一 动生电动势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 洛伦兹力洛伦兹力-+平衡时平衡时第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学设杆长为设杆长为 OP-+第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学解解 例例1 一长为一长为 的铜棒在磁感强度为的铜棒在磁感强度为 的均匀磁场中的均匀磁场中,以角速度以角速度 在与磁场方向垂在与磁场方向垂

2、直的平面上绕棒的一端直的平面上绕棒的一端转动，转动，求求铜棒两端的铜棒两端的感应电动势感应电动势.oP 方向方向 O P第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学 oP 方向方向 O P第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学 例例2 一导线矩形框的平面与磁感强度为一导线矩形框的平面与磁感强度为 的均匀磁场相垂直的均匀磁场相垂直.在此矩形框上在此矩形框上,有一质有一质量为量为 长为长为 的可移动的细导体棒的可移动的细导体棒 ;矩矩形框还接有一个电阻形框还接有一个电阻

3、 ,其值较之导线的电其值较之导线的电阻值要大得很多阻值要大得很多.若若开始时开始时,细导体棒以速度细导体棒以速度 沿如图所示的矩形框沿如图所示的矩形框运动运动,试求棒的速率随时试求棒的速率随时间变化的函数关系间变化的函数关系.+第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学方向沿方向沿 轴反向轴反向解解 如图建立坐标如图建立坐标棒中棒中且由且由+则则第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学 例例 3 圆盘发电机圆盘发电机，一半径为一半径为R1的铜的铜薄圆盘，以角速率薄圆

4、盘，以角速率 ，绕通过盘心垂直的，绕通过盘心垂直的金属轴金属轴 O转动转动,轴的半径为轴的半径为R2，圆盘放在，圆盘放在磁感强度为磁感强度为 的均匀磁场中的均匀磁场中,的方向亦的方向亦与盘面垂直与盘面垂直.有两个集电刷有两个集电刷a，b分别与圆盘分别与圆盘的边缘和转轴相连的边缘和转轴相连.试计算它们之间的电势试计算它们之间的电势差，并指出何处的电势较高差，并指出何处的电势较高.第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学.解解因为因为 ，所以不，所以不 计圆盘厚度计圆盘厚度.如图取线元如图取线元（方法一）（方法一）第第10章章 电磁

5、感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学圆盘边缘的电势高于圆盘边缘的电势高于中心转轴的电势中心转轴的电势.第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学（方法二）（方法二）则则取一虚拟的闭和回路取一虚拟的闭和回路 并取其绕向与并取其绕向与 相同相同.第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学 设设 时点时点 与点与点 重合即重合即则则 时刻时刻盘缘的电势高于中心盘缘的电势高于中心.第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10

6、.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学二二 感生电动势感生电动势 产生感生电动势的产生感生电动势的 非静电场非静电场 感生电场感生电场 麦克斯韦假设麦克斯韦假设 变化的磁场在其周围空间变化的磁场在其周围空间激发一种电场激发一种电场感生电场感生电场 .第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学闭合回路中的感生电动势闭合回路中的感生电动势第第10章章 电磁感应电磁感应10.2 10.2 动生电动势与感生电动势动生电动势与感生电动势物理学物理学感生感生电场电场静静电场电场非非保守场保守场保守场保守场由变化的磁场由变化的磁场产生产生由电荷产生由电荷产生感生电场和静电场的感生电场和静电场的对比对比