感生电动势和动生电动势(共14张PPT)

第五节感生电动势和动生电动势【引入】电路中电动势的作用实际上是某种非静电力

对自由电荷的作用。例：电池电动势的作用就是电解液与两极板的化学作用使两极板分别带了正负电荷。这种化学作用就是电池中的“非静电力”。【问

题】电磁感应中也会产生电动势，在这里哪一种作用扮演了非静电力的角色?【现象一】一个闭合电路静止于磁场中，由于

磁场强弱的

变化，闭合

电路内产生了感应电流一、感生电场与感生电动势1、

感生电场：变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感生电场。注：静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场电场线是由

正电荷出发，终于负电荷，电场线是不闭合的，而感应

电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。2、

感生电动势：由于感应电场，导体中的自由电荷就会在电场力作用下定向移动而产

生感应电流，或者是说产生了感应电动势。注：感生电动势是指导线不动，磁场随时间变化时

在导线产生的感应电动势3、

感生电动势的作用：实际上就是

感生电场对自由电荷作用也就是所谓的

非静电力4、

感生电场的方向：就是感应电流的方向，用楞次定律来判断磁场不变，

导体运动，

产生感应

电流【现象二】二、

洛仑兹力与动生电动势1、

动生电动势：磁场不变，由导体运动引起

磁通量的变化而产生的感应电动势2、

产生机理：问题1:自由电荷会随着导线棒运动，并因此受

到洛伦兹力，导体中自由电荷的合运动在空间

大致沿什么方向运动?

(为正电荷)由左手定则可知，自由电荷将受到由C

到D

的

力，所以自由电荷沿导线向下运动问题2:导体棒一直运动下去，自由电荷是否会沿着

导体棒一直运动下去吗?为什么?不会，因为正电荷向D

运动，

C

端将出现过剩负电荷，

D

端出现过剩正电荷，结果导体上端电势低于下端电势，形成由下端D指向上端C

的静电场，正电荷的力向上，与洛仑兹力方向相反，当F洛=F静电时，自由电荷不再

运动问题3:导体的棒的哪端电势比较高?D

端

电

势

高问题4:如果用导线把C

、D

两端连到磁场外的一个用

电器上，导体棒中电流是沿什么方向?CD相当于电源，

电源内部，电流由低电势流向高电

势，电流方向是C

到D动生电动势的表达式：作用在单位正电荷的洛伦兹力为F=F

洛/e=VB则动生电动势为：

E=FL=BLv结论：与法拉第电磁感应定律得到的结果

一致例1、如图，两个相连的金属圆环，粗金属圆环的电阻为

细金属圆环电阻的一半。磁场垂直穿过粗金属环所在的区域，当磁感应随时间均匀变化时，在粗环里产生的感应电动势为E,

则ab

两点间的电势差为(

)A.

E/2

B.

E/3

C.2E/3

D.

E例2、如图，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖

直向下的磁场中，当磁场突然增大时，小球将(

)A、

沿顺时针方向运动

B、

沿逆时针方向运动C、

在原位置附近往复运动D、

仍然保持静止状态·

例3、有一面积为S=100cm2

的金属环，电阻为E=0.1Ω如图所示，环中磁场变化规律如图所示，且方向垂直环向里，在t和t2时间内，环中感应电流的方向如何?通过金属环的电荷量为多少?例4:

如图所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度

B=0.5T,

并且以△B/△t=0.1T/S在变化.水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽0.5m

的导轨上放一

电

阻R0=0.1Ω

的导体棒