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第五節(jié)感生電動勢和動生電動勢 第四章電磁感應(yīng) 導(dǎo)體切割磁感線 電鍵閉合 改變滑動片的位置 磁場變化引起的電動勢 回顧電荷在外電路和內(nèi)電路中的運動 電源電動勢的作用是某種非靜電力對自由電荷的作用 化學(xué)作用就是我們所說的非靜電力 一 理論探究感生電動勢的產(chǎn)生 磁場變強 電流是怎樣產(chǎn)生的 自由電荷為什么會運動 使電荷運動的力難道是變化的磁場對其施加的力嗎 猜想 使電荷運動的力可能是洛倫茲力 靜電力 或者是其它力 英 麥克斯韋認為 磁場變化時會在周圍空間激發(fā)一種電場 感生電場 閉合導(dǎo)體中的自由電荷在這種電場下做定向運動 產(chǎn)生感應(yīng)電流 感生電動勢 感生電動勢的非靜電力是感生電場對電荷的作用力 感生電場的方向類似感應(yīng)電流方向的判定 安培定則 實際應(yīng)用 電子感應(yīng)加速器 穿過真空室內(nèi)磁場的方向 由圖知電子沿什么方向運動 要使電子沿此方向加速 感生電場的方向如何 由感生電場引起的磁場方向如何 豎直向上 逆時針 順時針 向下 原磁場在增強 即電流在增大 二 理論探究動生電動勢的產(chǎn)生 思考與討論 1 動生電動勢是怎樣產(chǎn)生的 2 什么力充當非靜電力 提示 導(dǎo)體中的自由電荷受到什么力的作用 導(dǎo)體棒的哪端電勢比較高 非靜電力與洛倫茲力有關(guān)嗎 文本呈現(xiàn) 當導(dǎo)體棒在勻強磁場b中以速度v運動時 導(dǎo)體棒內(nèi)部的自由電子要受到洛倫茲力作用 在洛侖茲力作用下電子沿導(dǎo)線向d端定向運動 使d端和c端出現(xiàn)了等量異種電荷 d為負極 低電勢 c為正極 高電勢 則導(dǎo)體cd相當一個電源 動生電動勢的非靜電力與洛倫茲力有關(guān) 探討 洛倫茲力不做功 不提供能量 只是起傳遞能量的作用 即外力克服洛倫茲力的一個分量f2所做的功 通過另一個分量f1轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的能量 洛倫茲力做功嗎 能量是怎樣轉(zhuǎn)化的呢 例題 光滑導(dǎo)軌上架一個直導(dǎo)體棒mn 設(shè)mn向右勻速運動的速度為v mn長為l 不計其他電阻求 1 導(dǎo)體mn做勻速運動時受到的安培力大小和方向 2 導(dǎo)體mn受到的外力的大小和方向 3 mn向右運動s位移 外力克服安培力做功的表達式是什么 4 在此過程中感應(yīng)電流做功是多少 結(jié)論 在純電阻電路中 外力克服安培力做了多少功將有多少熱量產(chǎn)生 實際應(yīng)用 動生電動勢和感生電動勢 1 動生電動勢 由于導(dǎo)體運動而產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 2 感生電場 由變化的磁場激發(fā)的電場 3
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