2022-2023學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)

動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)1、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)：磁場(chǎng)不變，導(dǎo)體或線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。xdxabcdI+?c'd'導(dǎo)線cd可在固定導(dǎo)線框上左、右自由滑動(dòng)。由法拉第電磁感應(yīng)定律：方向：c→d動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)制：××××××××××××××××c?+?d導(dǎo)線cd在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，自由電子受洛侖茲力：方向：d→c導(dǎo)線兩端電荷積累產(chǎn)生電場(chǎng)，使電子受電場(chǎng)力：方向：c→d當(dāng)時(shí)：使cd間維持電勢(shì)差。導(dǎo)線cd相當(dāng)于一個(gè)電源，d為正極、c為負(fù)極?？梢姡寒a(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的原因?yàn)槁鍋銎澚??！痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢羉?+?d導(dǎo)線cd中的非靜電力：由電動(dòng)勢(shì)的定義：當(dāng)導(dǎo)體回路的一部分產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)：（如本例）

當(dāng)導(dǎo)線速度在垂直于磁場(chǎng)方向的分量不為零時(shí)才能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。可形象地說：導(dǎo)線因切割磁感應(yīng)線而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。習(xí)題13-4習(xí)題13-4：長(zhǎng)為l的銅棒，以速率v平行于電流為i的無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，求銅棒中的電動(dòng)勢(shì)。解法一：

ialxdx在銅棒上取線元dx。銅棒上的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為：電動(dòng)勢(shì)的方向：從左向右。+?解法二：取假想閉合回路（假想部分無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）。

ialxdxydSyx銅棒上的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為：+?×××××××××××××××odll例13-1例13-1：長(zhǎng)為l的銅棒，在均勻磁場(chǎng)B中以角速度ω旋轉(zhuǎn)，求銅棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。+?解法一：在銅棒上取線元dl。其速率：銅棒上的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為：“?”表示電動(dòng)勢(shì)的方向與積分方向相反，即o端為正。解法二：棒在dt時(shí)間內(nèi)掃過的面積：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：×××××××××××××××odll+?通過該面積的磁通量：

若轉(zhuǎn)軸不在棒端，情況如何？討論：

若將銅棒改為銅盤，情況如何？

利用公式：求動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的兩種方法：用法拉第電磁感應(yīng)定律：（假想回路部分不能有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）2、感生電動(dòng)勢(shì)：導(dǎo)體或線圈不動(dòng)，磁場(chǎng)變化而在導(dǎo)體或線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì)。但產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的原因不可能是洛侖茲力。麥克斯韋（英國(guó)）指出：變化的磁場(chǎng)會(huì)在其周圍空間激發(fā)出一種電場(chǎng)，稱為感生電場(chǎng)，其電場(chǎng)線為閉合曲線，所以又稱為渦旋電場(chǎng)（非靜電場(chǎng)），用Er

表示。當(dāng)變化的磁場(chǎng)中有導(dǎo)體回路時(shí)：自由電子受感生電場(chǎng)的作用而產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。所以：產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的原因?yàn)榉庆o電場(chǎng)Er

。由電動(dòng)勢(shì)定義，感生電動(dòng)勢(shì)為：

感生電場(chǎng)的環(huán)流不為零，說明感生電場(chǎng)不是保守場(chǎng)，其電場(chǎng)線為閉合曲線。即：

式中“?”號(hào)說明和的方向關(guān)系符合楞次定律。l例13-2(1)由對(duì)稱性，感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是以o為圓心的一系列同心圓。設(shè)環(huán)路l順時(shí)針為正。R<r時(shí)：例13-2：半徑為R的圓柱形空間內(nèi)有均勻磁場(chǎng)B，設(shè)，且為常量。求：(1)空間各點(diǎn)的渦旋電場(chǎng)；(2)金屬棒ab上的感生電動(dòng)勢(shì)。

××××××××××××oErl得：的方向與環(huán)路繞行