例六 一根直导线CD在无限长直电流的磁场中运动，切割磁力线。求：动生电动势。 ab I l 方向 方法一：利用动生感应电动势公式 积分 方法二：利用法拉第电磁感应定律， 画辅助线组成闭合回路CDEF，方向ab I 例三 圆盘发电机，一个半径为R1的薄铜圆盘，绕着通过圆盘中心的金属轴O以角速度旋转，轴的半径为R2。圆盘放在一个磁感应强度为的均匀磁场中，方向也垂直于圆盘表面。圆盘边缘和转轴上分别接有两个集电刷a、b。试计算它们之间的电位差贝语网校，并指出何处电位较大。。。。 解：（方法一）动生高中电磁感应现象及动生电动势、感生电动势解析，因为高中电磁感应现象及动生电动势、感生电动势解析，所以忽略圆盘的厚度。 取图中线元 dr * * * 第十三章 电磁感应 电磁场 13 - 1 电磁感应定律 * * 13 - 2 运动感应电动势和感应电动势 第十三章 电磁感应 电磁场 * 第八章 电磁感应 电磁场 §8-1 电磁感应定律 §8-2 运动感应电动势和感应电动势§8-3 自感和互感§8-5 磁场的能量§8-6 位移电流 麦克斯韦方程组 第八章 电磁感应 电磁场 电流 磁场 一、电磁感应现象是如何发现的？ §8-1 电磁感应定律 电磁感应现象： 1.运动磁体； 2.接通或切断初级线圈电流。 3.导线切割磁感应线。 电流发生变化； 导体在磁场中运动。
当一个闭合导体环路所包围的区域内的磁通量发生变化时，环路中就会产生感应电流。 结论： 线圈内磁场的变化 导体或线圈在磁场中的运动 电磁感应的原因： 二、法拉第电磁感应定律 感应电流 电源的作用： 感应电动势 法拉第电磁感应定律 当一个闭合回路所包围的区域内的磁通量发生变化时，环路中就会产生感应电动势，感应电动势正比于磁通量关于时间的变化率的负值。 （2）关于N匝线圈的磁链的注意事项： （1）负号表示感应电流的方向应遵守楞次定律NS 三、楞次定律 闭合导体环路中产生的感应电流，总是使它感生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 楞次定律是能量守恒定律的一种体现 机械能 焦耳热 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 例1、交流发电机： 如图所示，有一匝N圈，面积为S的线圈，在均匀磁场中，能绕OO?轴旋转。
设线圈以角速度ω匀速旋转，求线圈中的感生电动势。 旋转过程中，磁通量随时间而变化。 为B与线圈法向量的夹角。 假设线圈有N匝，则有 ---- 交流电 例二：无限长直导线共面矩形线圈 求： 已知： 解： 取面积元dS=l1dx，电流i在面积元处的磁场： 感生电动势的方向： 根据楞次定律，举例来说，把一个矩形线圈放在一根无限长直载流导线旁边，用什么方法可以使导线框架内的感生电动势不为零？如何确定感生电流的方向？ 参考书8-2题 思考两类实验现象：线圈内磁场的变化和导线或线圈在磁场中的运动。 感生电动势。 感生电动势。 运动电动势。 §8-2 动能电动势与感应电动势。 电动势。 非静电力。 G ab 一、动能电动势 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1.动能电动势产生的原因——洛伦兹力 自由电子受到洛伦兹力的作用 - 当洛伦兹力与电场力平衡时： 洛伦兹力是一种非静电力，它会产生电动势。 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - 2.已知动能电动势的通式： 求： + + + + + + + + + + + + + + + L a 解： 导线上各点速度相同，磁场为均匀场 yx 例3A 有一导电杆在垂直于磁场的平面内作匀速运动。求感应电动势的大小及方向。
例 3B： 一根半圆金属丝在均匀磁场中切割磁力线运动。 求：动生电动势。 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R 已知：画辅助线组成闭合环。 解： 方法一 方向： 利用： + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + R θ 解： 方法二，利用动生电动势公式 积分 方向： 例四 如图所示，一根长度为 L 的铜棒在磁感应强度为 B 的均匀磁场中，以角速度ω绕 O 轴旋转。 求：棒中感应电动势的大小与方向。 方法一： 对动生电动势公式进行积分 o B w L dl vl 方向： A?OA 方法二 利用法拉第电磁感应定律。 OC和CA段没有动生电动势（因为它们是固定的）作为辅助线，组成闭合回路OACO。 ov B ω AC 负号表示方向沿AOCA 例5 一导体矩形框平面垂直于磁感应强度为的均匀磁场。在此矩形框上，有一根可动的细导体杆MN，其质量为m，长度为l；矩形框上还接一个电阻R，其阻值远大于导体的电阻。设一开始，细导体杆以如图所示的速度沿矩形框运动，试求杆的速度与时间的函数关系。 解 如图所示建立坐标系，杆上安培力的方向与轴线相反 + + + + + +，杆内的力的方向与轴线相反。进而算出杆的运动方程为杆的速度与时间的函数关系。