動生電動勢判斷電勢高低_動生電動勢公式推導(dǎo)

　　動生電動勢判斷電勢高低

　　閉合導(dǎo)體回路做切割磁感線運(yùn)動時：用右手定則，展平右手讓磁感線穿過手心，大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動方向，四指方向即為電流方向即低電勢一側(cè)

　　若是其它情況記住電流流出方向即為電動勢降低的方向。

　　動生電動勢公式推導(dǎo)

　　大家都知道，當(dāng)導(dǎo)體棒在磁場中切割磁感線時棒中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，在課堂中會聽到說原因是因?yàn)榍懈顣r穿過線框的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生了電動勢。但其實(shí)還有更深層的原因。

　　電動勢的定義式是E=W非/q ，也就是與非靜電力做功有關(guān)，化學(xué)中的原電池中在電解質(zhì)溶液中，非靜電力就將電荷從負(fù)極搬向正極，顯然，在電磁感應(yīng)中，也有一種力將電荷從負(fù)極搬運(yùn)至正極。這種力顯然不能是安培力，因?yàn)榘才嗔Ψ较蚺c電流方向垂直，不可能做功。其實(shí)，除了安培力外，運(yùn)動電荷在磁場中受到洛倫茲力，它與電荷運(yùn)動方向垂直，方向用左手定則判斷（如圖）安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。

　　但是它能否用作非靜電力呢？有人認(rèn)為不行，因?yàn)樗c電荷運(yùn)動方向垂直，不做功。但在切割磁感線時，情況有所不同了。強(qiáng)行施加外力讓導(dǎo)體棒向右運(yùn)動切割磁感線，內(nèi)部電荷跟著向右運(yùn)動，根據(jù)左手定則，洛倫茲力向上，電荷從下往上運(yùn)動，這時導(dǎo)體棒上出現(xiàn)了電勢差，從而出現(xiàn)了電動勢。之前的右手定則判斷感應(yīng)電流的方向就有了解釋。

　　下面讓我們來推導(dǎo)動生電動勢的公式吧

　　首先洛倫茲力F=Bvq

　　B是磁感應(yīng)強(qiáng)度 v是運(yùn)動電荷速率 q是電荷電量

　　1.平動切割

　　這是最常見的，在勻強(qiáng)磁場中，一個導(dǎo)體棒在向右勻速v垂直切割磁感線。

　　W非=W洛=BvqL（L為導(dǎo)體棒長度）

　　E=W非/q=BLv就是我們熟悉的公式

　　2.掃動切割

　　一根導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中以其一個端點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，以w的角速度勻速轉(zhuǎn)動。求其電動勢。

　　這里W洛在隨著電荷運(yùn)動而變化，因?yàn)榫€速度在不斷變化。則洛倫茲力F=Bvq=BwqL（L為電荷距轉(zhuǎn)軸的距離），可見洛倫茲力與運(yùn)動距離L成正比，那么洛倫茲力做的總功就可用F-S圖像求解。解得W=（BwqL1^2）/2（L1為導(dǎo)體棒長度）

　　從而E=（BwL1^2）/2
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