感生电动势

感应电动势分类

感应电动势的分类主要有以下几种：

1. 自感电动势：当一个导体中的磁通量发生变化时，就会在该导体中产生电动势，这个电动势就是自感电动势。自感电动势的大小与磁通量变化的速度成正比。自感电动势是法拉第电磁感应定律所描述的现象之一，也是电路学里电动势的一种。

2. 互感电动势：当一个变化磁场穿过一个线圈时，就会在该线圈中产生一个电动势，这个电动势就是互感电动势。互感电动势的大小取决于线圈中的导线数、磁通量变化率以及线圈与变化磁场之间的几何关系。

3. 动生电动势：当一个导体在磁场中运动时，会因为洛伦兹力或霍耳效应等产生电动势，这个电动势就是动生电动势。动生电动势的大小与导体运动的速度和磁场强度有关。

4. 感生电动势：当线圈（导体回路）不动而磁场变化时，穿过回路的磁通量发生变化，由此在回路中激发的感应电动势叫做感生电动势。具体来说，如果一个导体被放置在强磁场中，并且磁场的强度或方向发生变化，那么在导体中会产生一定方向和大小的电动势。

此外，感应电动势还可以根据产生机理、特点等方面进行分类，每一种类型都有其独特的物理性质和应用场景。例如，自感电动势在电路学中应用广泛，互感电动势则在变压器、传感器等领域有着重要的应用。感生电动势和动生电动势则分别与磁场和导体的运动状态有关，其应用场景也较为广泛。

总之，感应电动势的分类是一个复杂而多样的主题，不同的分类方式可以揭示不同的物理性质和应用场景。通过深入研究和理解感应电动势的分类，可以更好地理解其产生机理和应用价值，为相关领域的发展提供重要的理论支持和实践指导。如需更多关于感应电动势分类的信息，建议查阅相关的学术文献或资料获取更全面的认识。

产生感生电动势的非静电场感生电场

麦克斯韦尔假设变化的磁场在其周围空间激

发一种电场,这个电场叫感生电场.

kEv

闭合回路中的感生电动势

tFlE

Ldddki−=⋅=∫vv

E

∫∫⋅=

SsBFvv

d∫∫∫⋅−=⋅

SLsB

tlEvvvv

d

dd

dk

∫∫

∫

⋅

∂

∂

−

=

⋅=

SLs

t

B

l

E

v

v

v

v

d

d

kiE§10.3 感生电动势涡电流

0

dd

d

k≠−=⋅∫

tF

lE

Lvv感生电场是非保守场和均对电荷有力的作用.kEv

静Ev感生电场和静电场的对比

0d=⋅∫

LlEvv

静静电场是保守场

静电场由电荷产生；感生电场是由变化的磁

场产生.

例4 设有一半径为R ,高度为h 的铝圆盘, 其电导

率为. 把圆盘放在磁感强度为的均匀磁场中, 磁

场方向垂直盘面.设磁场随时间变化, 且

为一常量.求盘内的感应电流值.（圆盘内感应电流自

己的磁场略去不计）γBv

ktB=dd

R

Bvhrrdrrd

h已知, R, h, γ, Bv

ktB=dd

求I

解如图取一半径为,宽度

为,高度为的圆环.r

rd h

则圆环中的感生电动势的值为

∫∫∫⋅−=⋅=

SLs

tB

lEvv

vv

d

dd

dkiE

代入已知条件得2

i pd

dd

|rks

tB

S==∫∫E|

又rhr

R

dp 21

d

γ=所以rrkh

Id

2 dγ

=rrdrrdh

rrkh

Id

2 dγ

=由计算得圆环中电流

于是圆盘中的感应电流为

∫∫==Rrrkh

II

0d

2 dγ

hRk2

41

γ=rrdrrd

h涡电流

感应电流不仅

能在导电回路内出

现，而且当大块导

体与磁场有相对运

动或处在变化的磁

场中时，在这块导

体中也会激起感应

电流.这种在大块导

体内流动的感应电

流,叫做涡电流, 简

称涡流.

应用热效应、电磁阻尼效应.

穿过闭合电流回路的磁通量LIF=

一自感IFL=

若线圈有N匝，

ILNFψψ==自感磁通链数Bv

I

无铁磁质时, 自感仅与线圈形状、磁介质及N有关.注意§10.4 自感

0

dd

=

tL

当时，tI

L

Ldd

−=E)

dd

dd

(

dd

tL

I

tI

L

tF

L+−=−=E二自感电动势

谈谈感应电动势\感生电动势\动生电动势

[摘要] 动生电动势和感生电动势产生的缘由及其非静电力是不一样的。而感应电动势是动生电动势的感生电动势的总称。应当指出,这种分法在一定程度上只有相对意义。文章阐述了感应电动势、感生电动势、动生电动势的不同运用。

[关键词] 感应电动势 感生电动势 动生电动势

在物理教科书中常常看到感应电动势、感生电动势、动生电动势这三个名词。其实,这三个名词的概念是不一样的。

大家知道:当穿过导体回路的磁通量发生变化时,回路中就产生感应电动势。按照磁通量变化原因的不同,又有两种情形:一种是在稳恒磁场中运动着的导体内产生的感应电动势,叫做动生电动势;另一种是导体不动,因磁场的变化产生的感应电动势,叫做感生电动势。

动生电动势可以看成是由洛仑兹力所引起的。导体在磁场中运动,导体内的自由电子也以同样速度向同样方向运动,自由电子从而受到洛仑兹力的作用,在洛仑兹力的作用下,自由电子向导体的一端聚集,使导体此端带负电,而导体另一端则带正电,从而产生动生电动势,形成电源。由此可见,导体在磁场中运动产生动生电动势,其非静电力为洛仑兹力,并且动生电动势只可能存在于运动的这一段导体上,而不动的那一段导体上没有电动势。

感生电动势是由变化的磁场本身引起的。变化的磁场在其周围也会激发一种电场,叫做感应电场或涡旋电场。这种电场与静电场的共同点就是对电荷有作用力。与静电场不同之处,一方面在于这种涡旋电场不是由电荷激发的,而是由变化的磁场所激发;另一方面在于描述涡旋电场的电力线是闭合的,从而它不是保守场。产生感生电动势的非静电力正是这一涡旋电场。

从上述分析可见:动生电动势和感生电动势产生的缘由及其非静电力是不一样的。而感应电动势是动生电动势的感生电动势的总称。最后应当指出,这种分法在一定程度上只有相对意义。例如,如图示,如果在以线圈为静止的参照系内观察,磁棒的运动引起空间磁场的变化,线圈中的电动势是感生的。但是如果我们在随磁棒一起运动的参照系内观察,则磁棒是静止的,空间的磁场也未发生变化,而线圈在运动,因而线圈内的电动势是动生的。所以,由于运动是相对的,就发生了这样的情况:同一感应电动势,在某一参照系内看是感生的,在另一参照系内看就变成了动生的了。可以通过坐标变换将感生电动势变换成动生电动势,反之亦然。然而坐标变换只能在一些特殊情形里消除动生电动势和感生电动势的界限,在普遍的情况下感生电动势是不可能通过坐标变换归结到动生电动势的,反之亦然。

九江师专学报自然科学版)19年第1

期

一段直导线中的感生电动势

胡业肠钟克武

感生电场的方向问题是电磁感应中一个很重要问题。

一段直导线在磁场中作切割磁力线运

动,

导线中的动生电动势的方向很容易用右手定则来判断,

而置于变化磁场中一段直导线,

其

感生电场的方向则不那么容易判别了。

因为直导线未能构成回路,

导线中不存在感生电流,

所以不能用楞次定律来定出感生电场的方向。

为了简化起见,

我们仅讨论一种特殊情况即假

定变化的磁场是由某种电流来激发的,

或者说这种磁场可以用某种电流的磁场来模拟。

根据麦克斯韦电磁运动方程我们有

v、

广

一尊

D`(1)

把B=VxA代入上式可得

v、〔

云+

掣〕一。

O`(2)

由矢量分析,

可知上式括弧中的量可表示为某标量函数的梯度即

会.

aA~一V中

七+共井

一’

at

,*名_~`a月

J线创

白乙一一V甲一下二,

口I(3)

(4)

当滋场不发生变化时,

感生电场等于零。

对于由电流激发的磁场而言,

也就是说当

粤

O舀

E=O,

把这个条件代入(4)式,

于是得:=O

时,

(5)

如果磁场的变化缓慢不会产生电磁辐射,

对于有限线电流的矢势可表示为

~J`

交一

轰乡华(6)

上式积分退及激发磁场的电流。

将(6)式代入(5)式得

~J`

若

一益

哥姿罕

(7)

(7)式说明感生电场的方向是由积分不汤,

的方向和

票的符号来共同决定。

(7)式可用来计算

仓

丫下。`

的大小,

也可用来判别感生电场的方向。

例题

一在半径为R的圆柱形体积内,我们用两个实例来说明感生电动势的计算。

充满磁感应强度B的均匀磁场。

有一长为I的棒旋

在认场中,

如图(一)所示,

设磁场逐渐增强,

解:

本题不确定感生电场的方向,

就

无法用电场的回路积分来求解电功势,

显

然图〔一)中的磁场可用围绕圆往体的圆形

电流卡产生。

对于磁场中的任意一点来说,

___r,一

工d}一_

一、

二、

山、_、、

由于对称;七线积分

中丫平行于通过该点

半径方向的分量完全枝抵销,

只剩下过该

点垂直于半径方向的分量󰀀

于是可求得感.

生电功势的方向如图、

一)

所示。