變化的電磁場之在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)導體棒的電動勢(動畫)

1、范例范例12.1 在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)導體棒的電動勢在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)導體棒的電動勢(動畫動畫)有一導體棒有一導體棒OA長長L = 20cm，在方向垂直向內(nèi)的勻強磁場中，在方向垂直向內(nèi)的勻強磁場中，沿逆時針方向繞沿逆時針方向繞O軸轉(zhuǎn)動，角速度軸轉(zhuǎn)動，角速度 = 200rad/s，磁感應強，磁感應強度度B = 0.02T，求導體棒中的動生電動勢的大小和方向。如，求導體棒中的動生電動勢的大小和方向。如果半徑為果半徑為20cm的導體盤以上述角速度轉(zhuǎn)動，求盤心和邊緣的導體盤以上述角速度轉(zhuǎn)動，求盤心和邊緣之間的電勢差。演示導體棒旋轉(zhuǎn)的動畫。之間的電勢差。演示導體棒旋轉(zhuǎn)的動畫。解析解析如圖所示，在導體棒上距如圖

2、所示，在導體棒上距O點為點為r處取線元處取線元dl，|dl| = dr，dl的方向沿著的方向沿著OA方向，其速度的大小為方向，其速度的大小為v = r，速度速度v與與B垂直，垂直，vB的方向與的方向與dl的方向相反，所的方向相反，所以以dl上的動生電動勢為上的動生電動勢為d = (vB)dl = -vBdr，導體棒上總電動勢為導體棒上總電動勢為0dLOAAOUUvB rLOBAvsds0dLB r r 212B L 因為因為OA 0，所以，所以UA UO，因此，因此O點電勢較點電勢較高，高，OA的方向為的方向為AO，O是電源的正極是電源的正極。=-0.1257V范例范例12.1 在勻強磁場中旋

3、轉(zhuǎn)導體棒的電動勢在勻強磁場中旋轉(zhuǎn)導體棒的電動勢(動畫動畫)有一導體棒有一導體棒OA長長L = 20cm，在方向垂直向內(nèi)的勻強磁場中，在方向垂直向內(nèi)的勻強磁場中，沿逆時針方向繞沿逆時針方向繞O軸轉(zhuǎn)動，角速度軸轉(zhuǎn)動，角速度 = 200rad/s，磁感應強，磁感應強度度B = 0.02T，求導體棒中的動生電動勢的大小和方向。如，求導體棒中的動生電動勢的大小和方向。如果半徑為果半徑為20cm的導體盤以上述角速度轉(zhuǎn)動，求盤心和邊緣的導體盤以上述角速度轉(zhuǎn)動，求盤心和邊緣之間的電勢差。演示導體棒旋轉(zhuǎn)的動畫。之間的電勢差。演示導體棒旋轉(zhuǎn)的動畫。換一個角度思考。在時間換一個角度思考。在時間t內(nèi)，導體棒轉(zhuǎn)過的角度為內(nèi)，導體棒轉(zhuǎn)過的角度為 = t， 掃過的掃過的面積為面積為切割磁感應線所引起切割磁感應線所引起的磁通量的變化為的磁通量的變化為LOBAvsds結(jié)果完結(jié)果完全相同。全相同。根據(jù)電磁感根據(jù)電磁感應定律可得應定律可得212SL212BSB L2d1d2B Lt 導體盤可當作無數(shù)根并聯(lián)的導體導體盤可當作無數(shù)根并聯(lián)的導體棒，所以盤中心與邊緣的電勢差棒，所以盤中心與邊緣的電勢差大小仍然是大小仍然是0.12