大學(xué)物理課件-動生電動勢和感生電動勢

動生電動勢和感生電動勢by電動勢的產(chǎn)生1磁場變化當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動，或磁場發(fā)生變化時，就會產(chǎn)生電動勢。2電荷受力導(dǎo)體中的自由電荷受到磁場力的作用而移動，形成電流。3電動勢產(chǎn)生這種由于磁場變化產(chǎn)生的電流所導(dǎo)致的能量轉(zhuǎn)化，即為電動勢。電動勢的定義非靜電力電動勢是指在非靜電力作用下，將單位正電荷從電路中一點(diǎn)移動到另一點(diǎn)所做的功。電勢差電動勢是電路中兩點(diǎn)之間電勢差的特殊情況，它是由非靜電力引起的。電動勢的單位1伏特電動勢的單位是伏特（V）。1焦耳/庫侖1伏特等于1焦耳/庫侖。電池的電動勢概念電池的電動勢是指在電池內(nèi)部，將正負(fù)極上的電荷分離所需的能量。特點(diǎn)電動勢是一個物理量，代表了電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的能力。伏特定律1閉合電路伏特定律指出在閉合電路中，電源的電動勢等于電路中所有電阻上的電壓降之和。2能量守恒伏特定律反映了電能守恒的原理，即電源提供的能量等于電路中消耗的能量。3應(yīng)用伏特定律是電路分析和計算中的基本定律，廣泛應(yīng)用于各種電路設(shè)計和分析。電偶極子電偶極子是由一對大小相等、極性相反的電荷所組成，它們之間的距離很小。電偶極子是電場中的基本單元，它可以用來描述電場中電荷的分布和相互作用。電偶極子的特性偶極矩方向指向正電荷指向負(fù)電荷的方向。偶極矩大小等于電荷量乘以兩電荷間的距離。力矩電偶極子在均勻電場中受力矩的作用，力矩方向與電偶極矩和電場方向垂直。電偶極子的磁矩定義電偶極子磁矩是描述電偶極子在磁場中受力情況的物理量。公式μ=I*A，其中I為電流，A為回路面積。方向磁矩方向由右手螺旋定則決定，拇指指向電流方向，四指握住回路，四指指向的方向即為磁矩方向。電偶極子在外磁場中的作用轉(zhuǎn)矩當(dāng)一個電偶極子處于外磁場中時，它會受到磁場作用的轉(zhuǎn)矩。方向轉(zhuǎn)矩的方向取決于電偶極子的磁矩方向和外磁場的方向。力矩轉(zhuǎn)矩的大小與電偶極子的磁矩、外磁場強(qiáng)度和它們之間的夾角成正比。電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。楞次定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化。法拉第電磁感應(yīng)定律磁通量變化當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的大小感應(yīng)電動勢的大小與穿過電路的磁通量變化率成正比。感應(yīng)電動勢的方向感應(yīng)電動勢的方向由楞次定律決定，即感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化。感生電動勢的定義感生電動勢由于磁通量變化而產(chǎn)生的電動勢稱為感生電動勢。磁通量磁通量是穿過某一面積的磁力線數(shù)量的度量。變化磁通量的變化可以是磁場強(qiáng)度的變化，也可以是穿過面積的磁力線方向的變化。感生電動勢的方向右手定則將右手拇指指向磁通量變化的方向，其余四指彎曲的方向即為感生電動勢的方向。楞次定律感生電流的方向總是阻礙引起它產(chǎn)生的磁通量的變化。感生電動勢的類型動生電動勢導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動產(chǎn)生的電動勢。感生電動勢磁通量變化產(chǎn)生的電動勢。感應(yīng)電流的產(chǎn)生1磁通量變化穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化2感生電動勢閉合電路中產(chǎn)生感生電動勢3感應(yīng)電流感生電動勢驅(qū)動電路中的自由電荷流動，形成感應(yīng)電流感應(yīng)電流的方向楞次定律感應(yīng)電流的方向總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化。右手定則將右手拇指指向磁通量變化的方向，其余四指所指的方向即為感應(yīng)電流的方向。感應(yīng)電流的規(guī)律方向感應(yīng)電流的方向總是試圖阻止引起它的磁通量變化。大小感應(yīng)電流的大小與磁通量變化率成正比。存在條件感應(yīng)電流只有在磁通量發(fā)生變化時才會產(chǎn)生，當(dāng)磁通量保持恒定時，感應(yīng)電流為零。感應(yīng)電動勢與磁通量的關(guān)系磁通量感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢的大小與穿過閉合電路的磁通量變化率成正比。楞次定律感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流的方向總是使得它產(chǎn)生的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化。磁通量變化當(dāng)磁通量增加時，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反，減緩磁通量變化。能量守恒楞次定律體現(xiàn)了能量守恒原理，感應(yīng)電流的產(chǎn)生需要能量，而能量來自磁通量變化。渦旋電流當(dāng)導(dǎo)體在變化的磁場中運(yùn)動或處于變化的磁場中時，導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生閉合的環(huán)形電流，這種電流被稱為渦旋電流。渦旋電流的方向由楞次定律決定，它總是試圖阻止產(chǎn)生它的磁通量的變化。渦旋電流的應(yīng)用感應(yīng)加熱渦旋電流在感應(yīng)加熱中得到廣泛應(yīng)用，例如感應(yīng)爐、感應(yīng)加熱器等。金屬探測器渦旋電流在金屬探測器中被利用，通過探測渦旋電流的存在來判斷金屬物體的存在。磁懸浮列車磁懸浮列車?yán)脺u旋電流產(chǎn)生的磁場來懸浮列車，實現(xiàn)高速行駛。塞貝克效應(yīng)溫度梯度當(dāng)兩種不同的金屬形成閉合回路，且兩端溫度不同時，回路中會產(chǎn)生電流。熱電勢電流產(chǎn)生的原因是兩種金屬之間存在溫差電勢，即熱電勢。塞貝克系數(shù)熱電勢的大小與溫差和兩種金屬的塞貝克系數(shù)有關(guān)。熱電勢的產(chǎn)生1溫度差不同的金屬或半導(dǎo)體材料，在溫度梯度下會產(chǎn)生電勢差2載流子擴(kuò)散溫度較高一側(cè)的載流子濃度更高，向溫度較低一側(cè)擴(kuò)散3電勢差形成擴(kuò)散產(chǎn)生的載流子積累形成電勢差，即熱電勢熱電偶熱電偶結(jié)構(gòu)由兩種不同金屬導(dǎo)體組成的閉合回路，兩端分別接觸高溫和低溫的物體。溫差電勢回路中出現(xiàn)溫差時，兩種金屬之間會產(chǎn)生熱電勢，稱為溫差電動勢。溫度測量熱電偶的溫差電動勢與溫差成正比，可用來測量溫度。熱電池1熱電勢熱電池利用熱電勢，將熱能轉(zhuǎn)化為電能。2工作原理通過熱電偶產(chǎn)生的電壓，將熱能存儲起來，并在需要時釋放。3應(yīng)用適用于需要長時間儲存能量的場合，例如航天器、軍事設(shè)備等。溫度梯度對熱電勢的影響溫度梯度增加熱電勢也會隨之增加。溫度梯度減小熱電勢也會隨之減小。熱電效應(yīng)的應(yīng)用溫度測量熱電偶可以用于測量高溫，例如在工業(yè)爐中。熱電發(fā)電機(jī)利用熱電效應(yīng)，將熱能直接轉(zhuǎn)化為電能，應(yīng)用于太空探測器等。溫差發(fā)電利用環(huán)境溫差，例如太陽能或地?zé)崮?，進(jìn)行發(fā)電。熱電發(fā)電機(jī)熱電發(fā)電機(jī)是一種將熱能直接轉(zhuǎn)換為電能的裝置，利用塞貝克效應(yīng)實現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)化。熱電發(fā)電機(jī)主要由熱電偶組成，熱電偶由兩種不同金屬或半導(dǎo)體材料連接而成。