intro:感应电动势产生的两种方式
还是从最基本的定义式出发,可以看到如果要发生改变,B、S一定至少有一个发生了变化。
- S发生变化是因为导体运动,所以称为动生电动势
- B发生变化是磁场变化导致的,因此称为感生电动势
复习:电动势的定义


动生电动势与洛伦兹力
导体棒在磁场中运动,棒中电子所受洛伦兹力:
求出其内部非静电力场强:

动生电动势的方向实际上就是在方向上的分量(当然最简单的还是用右手定则判断。
根据电动势定义,积分求出动生电动势:

进一步地:

在这样苛刻的条件下,中学常见的动生电动势可以表示为:

对洛伦兹力不做功的解释


洛伦兹力总体上是不做功的;只是通过一个分力做负功,另一个分力做正功,把另外一种能量转换为电能。洛伦兹力起到桥梁的作用。
动生电动势的计算
方法
- 按电动势定义来计算
- 假设动生电动势的参考正反向(最好用右手定则先判断一下)
- 按照定义计算

- 按照法拉第电磁感应定律计算
动生电动势也是感生电动势的一种;感生电动势都可以用法拉第电磁感应定律计算
此法一般需要构造闭合回路。如果遇到孤立的导体棒运动这种情形的,需要做辅助线构成假想回路。
例题




结论:均匀磁场中匀速转到导体棒的动生电动势
讨论:
如果是铜盘转动,可以把铜盘想象成无数根铜棒并联
由于是并联,铜盘边缘和中心的电势差和本题求得的相同(但是电阻更小)
动生电动势和涡电流的机械效应(了解)


只有磁场作用的部分会产生力的作用,因此算安培力的时候只用考虑这一部分。
用了多处近似,但这一推导足以加深对涡电流的机械效应(阻尼)的理解。