第九讲电磁感应
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电磁感应知识点在物理学中,电磁感应是一个极其重要的概念,它不仅在理论上有着深刻的意义,还在实际应用中发挥着巨大的作用。
电磁感应现象是指当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势,从而引起感应电流。
简单来说,就是“磁生电”。
要理解电磁感应,首先得明白磁通量这个概念。
磁通量可以想象成通过一个面的磁力线的数量。
磁通量的大小与磁场的强度、面积以及磁场与面积夹角的正弦值有关。
如果磁场强度变强了,或者面积变大了,又或者磁场与面积的夹角发生了变化,都会导致磁通量的改变。
当磁通量发生变化时,就会产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
这就好像是磁通量变化得越快,产生的“推动力”就越大,让电荷动起来的力量也就越强。
电磁感应现象有着丰富的表现形式。
比如,导体在磁场中做切割磁感线运动时,就会产生感应电动势。
如果这个导体是闭合的,那就会形成感应电流。
另外,当磁场的强度、方向发生变化,或者闭合回路的面积、形状发生改变,也都能产生电磁感应现象。
法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的重要定律。
它指出感应电动势的大小等于磁通量的变化率。
这个定律为我们计算感应电动势的大小提供了有力的工具。
楞次定律则是确定感应电流方向的重要依据。
楞次定律告诉我们,感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这就好比是一个“反抗者”,总是试图阻止磁通量的变化。
比如,当磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向就与原磁场方向相反,以阻碍磁通量的增加;当磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向就与原磁场方向相同,以阻碍磁通量的减少。
电磁感应在实际生活中有很多应用。
发电机就是利用电磁感应原理工作的。
通过让线圈在磁场中转动,不断改变磁通量,从而产生感应电动势和感应电流,为我们提供电能。
变压器也是基于电磁感应的原理,通过改变线圈的匝数比来改变电压的大小。
还有电磁炉,它利用高频变化的磁场在锅底产生感应电流,从而使锅底发热来加热食物。
什么是电磁感应电磁感应的原理是什么电磁感应是在磁场的作用下,有导体中的电子受到力的作用而产生电流的现象。
它是电磁学的重要概念之一,也是许多电器和电机的工作原理。
本文将详细介绍电磁感应的原理和相关概念。
一、电磁感应的基本概念电磁感应是法拉第发现的重要实验现象。
当一个导体在磁场中运动或者磁场的大小发生变化时,导体内部就会产生感应电流。
这个被感应出来的电流称为感应电流,而产生感应电流所依靠的原因是电磁感应。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是揭示电磁感应规律的基本定律。
它的表述如下:当一个导体回路与磁场相互运动时,所产生的感应电动势的大小正比于导体的运动速率和磁场的磁感应强度,与导体回路的形状和位置有关。
三、电磁感应的原理电磁感应的原理基于磁场的变化和导体中的电子受力。
当导体在磁场中运动时,导体内的自由电子也会随之运动。
在磁场的影响下,这些电子将受到洛伦兹力的作用。
洛伦兹力的大小与电子速度、磁感应强度和磁场与电子运动方向的夹角有关。
如果导体形成一个回路,那么导体内部的电子将发生聚集和运动,形成感应电流。
四、电磁感应的应用电磁感应的原理在许多实际应用中得以运用。
最典型的应用就是发电机和变压器。
发电机通过转动的磁场和导体线圈的相对运动,产生感应电流,将机械能转换为电能。
而变压器则利用电磁感应的原理,将交流电的电压升高或降低。
此外,电磁感应还广泛应用于感应炉、感应加热、感应电动机等领域。
五、电磁感应的实例为了更加直观地理解电磁感应的原理,这里列举几个具体的实例。
例如,在自行车后轮上装有一个磁铁和线圈,当自行车运动时,磁铁和线圈的相对运动会产生感应电流,从而驱动一个小灯泡点亮。
此外,感应炉中的底部有一个强磁场,当放入一个铁锅时,锅底感应出的感应电流将产生浑身发烫的效果。
六、总结电磁感应是电磁学中重要的概念,它揭示了电流和磁场之间的密切联系。
法拉第电磁感应定律提供了电磁感应规律的基本原理,而导体中的自由电子受力则是电磁感应现象的基础。
电磁感应的原理电磁感应是一种把能量从一个电场转换到另一个电场的现象。
它是电磁学中最重要的原理之一。
它可以把静止的电能(静电)转换为动能(电流),或者把动能转换为静能。
所以,它的基本原理就是:如果把一个磁场放入一个电场,那么这两个场就会相互作用,产生一种新的电力。
首先,要理解电磁感应的原理,需要了解电场和磁场。
一个电场就是由电荷产生的场,这些电荷会产生一个电力,它可以被认为是一个电场,可以影响周围的物体。
而一个磁场就是由磁铁产生的,它会产生一个磁力,可以影响周围物体的磁性。
此外,需要了解一个叫做“转移定律”的定律,它可以解释电磁感应的原理。
它的意思是,如果一个磁场放入一个电场,那么会发生两个现象:一是电场受到磁场的影响,产生一个旋转的力;二是磁场受到电场的影响,产生一个旋转的磁力。
这就是电磁感应效应。
那么,当磁铁和电源相互作用时,会发生什么?当磁铁把电源的电能转换为磁能时,就会发生电磁感应,产生一个转动的磁力,它与电源的电力成正比。
因此,这就是产生电力的原理以及电磁感应的原理。
并且,电磁感应的作用原理也可以用于实际的工程应用。
例如,在发电机中,把一个电机放入一个磁场中,当电机旋转时,就会发生电磁感应,产生一个转动的磁力,从而产生电能,这就是一台发电机的原理。
另外,电磁感应也有另外一个应用,那就是电磁感应转换,它可以把一个机械能转换为电能。
它是通过一个叫做“电磁转换器”的装置实现的,它会把机械能转换为电能,再以电能的形式无线传输到远处,最后可以把它转换为光能或者动能等。
总之,电磁感应是一种把能量从一个电场转换到另一个电场的现象,它可以把静止的电能转换为动能,也可以把动能转换为静能。
它的基本原理就是:如果把一个磁场放入一个电场,那么这两个场就会相互作用,产生一种新的能量。
它可以用于发电机和电磁转换器等设备上,为日常生活提供了极大的便利。
电磁感应工作原理电磁感应是电磁学中的重要概念,它被广泛应用于各种现代科技领域,如电力工程、通信技术和电子设备等。
本文将详细介绍电磁感应的工作原理。
一、电磁感应的基本概念电磁感应是指导体中的电磁场引起电流的产生。
根据法拉第电磁感应定律,当导体与磁场相互作用时,导体内部会产生感应电动势和感应电流。
这个过程可以用基本公式表示:ε = - dΦ/dt,其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
二、电磁感应的工作原理电磁感应的工作原理基于磁场的变化引起感应电动势的产生。
当导体快速运动或者在磁场中的磁通量发生改变时,感应电动势就会产生。
1. 导体在磁场中的运动当导体在磁场中以一定速度运动时,导体内部就会产生感应电动势。
根据电磁感应的基本概念,导体与磁场相互作用会产生感应电动势。
如果导体形状合适,导体两端就会产生电压差,形成电流。
2. 磁场的变化当磁场的磁通量发生改变时,导体内部也会产生感应电动势。
磁通量的改变可以通过改变磁场的强度、方向或者导体与磁场之间的相对运动来实现。
这个过程中,导体内部的电子受到力的作用,从而形成感应电流。
三、电磁感应的应用电磁感应的工作原理被广泛应用于各种现代科技领域。
1. 发电机发电机是一种利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
发电机是工业生产和生活中常见的设备,通过转动磁场发电机内的线圈,可以产生感应电动势,从而产生电流。
2. 变压器变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的设备。
它由两个或多个相互绝缘的线圈组成,通过磁场的变化实现电能的传递和变换。
3. 感应炉感应炉利用电磁感应的原理将电能转化为热能,被广泛应用于金属熔炼和加热处理等领域。
感应炉的工作原理是通过交变电流在导体内产生感应电流,从而产生高温。
4. 电磁传感器电磁传感器利用电磁感应原理来检测和测量磁场和电流等物理量。
例如,磁力计和电流互感器都是基于电磁感应的原理来实现测量和检测。
五、总结电磁感应作为物理学的基本原理,在现代科技中有着广泛的应用。
电磁感应的原理 Final approval draft on November 22, 2020电磁感应原理:一、什么是电磁感应电生磁、磁生电,这就是电磁感应。
1、电生磁:图所示就是一个电生磁的实例图图在一只铁钉上面用导线绕了一个线圈,当把线圈的两端分别连接在一个电池的正极和负极时,电流就会经由线圈流过,这时铁钉就具有了吸引铁屑的能力,铁钉就有了磁性,图所示。
此时把连接于电池的导线取消,流过线圈的电流被切断,铁屑有都离开铁钉,掉落下来,铁钉又失去了磁性,图所示。
因为线圈有电流流过而产生了磁性,因为线圈的电流被切断停止了电流的流过,又失去了磁性,这就是电生磁的现象。
图图既然导体流过电流就能产生磁,那么电流流动的方向和磁极(N极S极)的方向有什么关系呢。
在电工原理的概念中,有一个着名的定则“右手螺旋定则”(也称“安培定则”),就是依据右手握拳,拇指伸直这种手的形态;来判断磁场的方向。
也就是根据导体或者线圈内部电流的方向来判断磁场的方向:图所示;这是一个闭合的回路,图中电流由电池的正极经过线圈流向负极,线圈上箭头方向是电流的方向,线圈内部产生磁力线的方向是左边是S极、右边是N极,这正好和图所示的右手握拳,拇指伸直这种手的形态相吻合,即;右手四指所指是电流的方向,伸直拇指所指是磁场N极的方向(也就是磁力线的指向)。
同样通电的直导线的周围也会产生以导线为圆心的同心圆磁场,图所示。
这个直导线流过电流的磁场和磁场的方向也可以采用右手握拳,拇指伸直这种手的形态来判断:如图所示;右手握通电的直导线,拇指是电流的方向,握拳的四指就是围绕直导线磁场的方向。
图图结论:导体通过电流就会产生磁场,并且磁场的方向和电流的方向有关。
2、磁生电图是自行车发电机的构造原理图;图图在图中,中间有标有N S极的是一个圆形永久磁铁,其磁力线的分布是从N(北极)极指向S(南极)极,图中有箭头的虚线是磁场磁力线的分布图。
在圆形永久磁铁的两边分别有两个串联在一起的线圈,由于线圈靠近永久磁铁,线圈也置身于磁场中;磁力线从线圈中穿过。
电磁感应原理电磁感应是指当磁场变化时,会在其周围产生电场,从而诱导出感应电动势的现象。
这一原理被广泛应用于电动机、发电机、变压器等电磁设备中。
本文将介绍电磁感应的基本原理以及其在实际应用中的重要性。
1、电磁感应的基本原理电磁感应的基本原理由法拉第电磁感应定律给出,该定律表明当一个导体在磁场中运动或者磁场的强度发生改变时,导体中会产生感应电动势。
这一现象可以通过下式表示:ε = -dφ/dt其中,ε为感应电动势,φ为磁通量,t为时间。
根据这个定律,我们可以得出以下结论:1.1 磁场变化产生感应电动势当磁场的强度发生变化时,导体中会产生感应电动势。
这一变化可以是由于磁场的强度产生改变,也可以是由于导体与磁场相对运动引起的。
1.2 磁场方向变化产生感应电动势如果磁场的方向发生变化,导体中同样会产生感应电动势。
这说明感应电动势的产生不仅与磁场强度有关,还与磁场的方向变化有关。
1.3 磁场变化速率与感应电动势成正比感应电动势的大小与磁场变化的速率成正比,即变化越快,感应电动势越大。
这一结论也符合能量守恒定律,即电磁感应是由于磁场对导体做功而引起的。
2、电磁感应的实际应用电磁感应原理在实际应用中有着广泛的应用,下面将介绍几个常见的应用例子。
2.1 发电机发电机是利用电磁感应原理工作的设备,它将机械能转化为电能。
发电机由转子和定子组成,转子通过一个励磁磁场与定子中的线圈相互作用,使得导线中产生感应电动势。
当转子旋转时,导线中的感应电动势就会形成交流电。
2.2 变压器变压器是利用电磁感应原理调整电压的设备。
它是由两个密封的线圈组成,分别称为初级线圈和次级线圈。
当电流通过初级线圈时,会产生一个变化的磁场,从而引起次级线圈中的感应电动势。
通过调整初级线圈和次级线圈的匝数比例,变压器可以实现电压的升降。
2.3 感应炉感应炉是利用电磁感应原理加热物体的设备。
当感应炉通以高频交流电时,会在炉内产生强烈的交变磁场。
当导体放入炉内时,由于电磁感应,导体内部会发生感应电流。
初中物理电磁感应解析
电磁感应是指导体中或导体与磁场相互作用时所产生的感应电动势和感应电流的现象。
这个过程往往与导体的运动相结合,形成了许多实际应用。
以下是有关初中物理电磁感应的解析:
一、电磁感应的原理
磁通量的变化会在导体中引起电动势的变化,从而产生感应电流。
电磁感应定律描述了磁通量变化和感应电动势之间的关系:
感应电动势E=-ΔΦ/Δt
其中E代表感应电动势,ΔΦ代表磁通量的变化,Δt为时间变化量。
二、电磁感应的应用
电磁感应的应用包括了变压器、发电机和电动机等。
变压器:使用电磁感应过程将低电压升压为高电压
发电机:通过转动绕组,变化磁通量来产生电动势
电动机:通过用电流产生磁场从而运动。
三、感应电流的方向
感应电流的方向可以通过楼德定则来确定。
楼德定则描述了一个导体中感应电流和磁场之间的关系:
当一个导体在磁场中运动时,感应电流的方向与导体所处的位置、运动方向及磁场的方向有关。
四、感应电动势大小的影响因素
感应电动势的大小取决于磁通量变化的速率和导体的面积。
当磁通量的变化速率较大或导体面积较大时,感应电动势会更大。
在物理学中,电磁感应是一个重要的概念。
这些解析希望能对大家理解初中物理电磁感应有所帮助。
第九讲电磁感应例1.如图所示,阻值为R,质量为m,边长为l的正方形金属框位于光滑水平面上。
金属框的ab边与磁场边缘平行,并以一定的初速度进入矩形磁场区域,运动方向与磁场边缘垂直。
磁场方向垂直水平面向下,在金属框运动方向上的长度为L ( L>l)。
已知金属框的ab边进入磁场后,框在进、出磁场阶段中的运动速度与ab边在磁场中的位置坐标之间关系为v = v0-cx( x<l),式中c为未知的正值常量。
若金属框完全通过磁场后恰好静止,求:磁场的磁感应强度;从线框进入磁场区域到线框ab边刚出磁场区域的运动过程中安培力所做的功例2.如图所示,光滑导轨EF、、GH等高平行放置,EG间宽度为FH间宽度的3倍,导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强磁场中,左侧呈弧形升高。
ab、cd是质量均为m的金属棒,现让ab从离水平轨道h高处由静止下滑,设导轨足够长。
试求: (1) ab、cd棒的最终速度;(2)全过程中感应电流产生的焦耳热。
例3.半径为R螺线管内充满匀强磁场,磁感应强度随时间的变化率tB∆∆已知。
求长为L的直导体在图中a、b、c三个位置的感应电动势大小分别是多少?例4.电子感应加速器是利用变化磁场产生的电场来加速电子的.如图所示,在圆形磁铁的两极之间有一环形真空室,用交变电流励磁的电磁铁在两极间产生交变磁场,从而在环形室内产生很强的电场,使电子加速.被加速的电子同时在洛伦兹力的作用下沿圆形轨道运动.设法把高能电子引入靶室,就能进一步进行实验工作.已知在一个轨道半径为r=0.84 m的电子感应加速器中,电子在被加速的4.2 ms内获得的能量为120 MeV.设在这期间电子轨道内的高频交变磁场是线性变化的,磁通量的最小值为零,最大值为1.8 Wb,试求电子在加速器中共绕行了多少周?例5.如图所示,半径为R的圆形区域内有随时间变化的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀增加的变化率为k ( k为常数),t=0时的磁感应强度为B。
,B的方向与圆形区域垂直如图,在图中垂直纸面向内。
一长为2R的金属直杆ac也处在圆形区域所在平面,并以速度v扫过磁场区域。
设在t时刻杆位于图示位置,此时杆的ab段正好在磁场内,bc段位于磁场之外,且ab=bc=R,求此时杆中的感应电动势。
针对练习:1.(2013北约自主招生)如图所示,每边长为 a 的等边三角形区域内有匀强磁场,磁感应强度 B 的方向垂直图平面朝里。
每边长为 a 的等边三角形导体框架 ABC ,在 t=0 时恰好与磁场区的边界重合,而后以周期 T 绕其中心沿顺时针方向匀速旋转,于是在框架 ABC 中有感应电流。
规定电流按 A-B-C-A 方向流动时电流强度取为正,反向流动时取为负。
设框架 ABC的总电阻为 R ,则从 t=0 到 t 1=T/6 时间内平均电流强度 I 1=___________;从 t=0 到 t 2=T/2 时间内平均电流强度 I 2=___________。
2、(2013年华约自主招生)如图,电阻为R 的长直螺线管,其两端通过电阻可忽略的导线相连接。
一个质量为m 的小条形磁铁A 从静止开始落入其中,经过一段距离后以速度v 做匀速运动。
假设小磁铁在下落过程中始终沿螺线管的轴线运动且无翻转。
(1)定性分析说明:小磁铁的磁性越强,最后匀速运动的速度就越小; (2)最终小磁铁做匀速运动时,在回路中产生的感应电动势约为多少?3. (2013年卓越大学联盟)如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,相距为L ,导轨上端接有阻值为R 的电阻,水平条形区域I 和II 内有磁感应强度为B 、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场,其宽度均为d ,I 和II 之间相距为h 且无磁场。
一长度为L 、质量为m 、电阻不计的导体棒,两端套在导轨上,并与两导轨始终保持良好接触。
现将导体棒由区域I 上边界H 处静止释放,在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻R 上的电流及其变化情况相同。
重力加速度为g ,求: (1)导体棒进入区域I 的瞬间,通过电阻R 的电流大小与方向; (2)导体棒穿过区域I 的过程中,电阻R 上产生的热量Q ;(3)下面四个图象定性地描述了导体棒速度大小与时间的关系,请选择正确的图象并简述理由。
4.(2012卓越自主招生)如图,电阻分布均匀的电阻丝构成的闭合线框abcd 水平放置在竖直向下的匀强磁场中,电阻不可忽略的导体棒MN 两端搭接在ad 和bc 上,MN 在水平外力F 的作用下,从靠近ab 处无摩擦地匀速运动到cd 附近。
MN 与线框始终保持良好接触,在运动过程中 A .MN 中的电流先减小,后增大 B .MN 两端的电压先增大,后减小 C .MN 上外力的功率先减小,后增大 D .MN 上消耗的电功率先增大,后减小 5.(2012北约自主招生真题)如图所示,通电直导线旁放一个金属线框且线框和导线在同一平面内。
以下哪种运动方式不能使线框abcd 中产生感应电流?( ) A .线框以AB 为轴旋转 B .线框以ad 边为轴旋转 C .线框向右移动D .线框以ab 边为轴旋转6.(2012年华约自主招生)铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置,能产生匀强磁场的磁铁被安装在火车首节车厢下面,如图所示(俯视图) 。
当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一个电信号, 通过和线圈相连的电压传感器被控制中心接收, 从而确定火车的位置。
现一列火车以加速度 a 驶来,则电压信号关于时间的图像为( )7.(2012年华约自主招生)如图所示,两个光滑的水平导轨间距为 L ,左侧连接有阻值为 R 的电阻,磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面,有一质量为 m 的导体棒以初速度v 0 向右运动,设除左边的电阻R 外,其它电阻不计。
棒向右移动最远的距离为 s ,问当棒运动到λs 时0<λ<L ,证明此时电阻R 上的热功率:P=()22221-B L v Rλ.8.(2011华约自主招生题)空间某区域内存在匀强磁场,磁场的上下边界水平,方向和竖直平面(纸面)垂直,两个由完全相同的导线制成的刚性线框a 和b ,其形状分别为周长为4l 的正方形和周长为6l 的矩形,线框a 和b 在竖直平面内从图示位置开始自由下落。
若从开始下落到线框完全离开磁场的过程中安培力对两线框的冲量分别为I a 、I b ,则I a ∶I b 为 A .3∶8 B .1∶2 C .1∶1 D .3∶29.(2011北约).不计电阻的光滑平行轨道EFG 、PMN 构成相互垂直的L 型,磁感应强度为B 的匀强磁场方向与水平的EFMP 平面夹角θ(θ<45°)斜向上,金属棒ab 、cd 的质量均为m 、长均为L 、电阻均为R 。
ab 、cd 由细线通过角顶处的光滑定滑轮连接,细线质量不计,ab 、cd 与轨道正交,已知重力加速度为g 。
(1)求金属棒的最大速度v max ;(2)当金属棒速度为v 时,且v 小于最大速度v max 时,求机械能损失的功率P 1和电阻的发热功率P 2。
10.(2010清华五校)匀强磁场中有一长方形导线框,分别以相同的角速度绕图a 、b 、c 、d 所示的固定转轴旋转,用I a 、I b 、I c 、I d 表示四种情况下线框中电流的有效值,则 ( )A .I a =I dB .I a > I bC .I b > I cD .I c =I d11、(2010复旦自主招生)边长为L 的正方形导线框abcd ,在磁感应强度为B 的匀强磁场中以速度v 垂直于bc 边在线框平面内移动,磁场方向与线框平面垂直,如图所示。
设整个线框中的总感应电动势为E ,b 、c 两点间的电压为U ,则________。
A .E=BLv ,U=BLv12. (2010北京大学)如图,光滑U 型导轨上有一长为L=0.7m 的导线以v 0=0.4m/s 的速度向右切割匀强磁场,磁感强度B=0.5T ,回路电阻为R=0.3Ω,其余电阻不计,求: (1)回路中产生的感应电动势 (2)R 上消耗的电功率(3)若在运动导线上施加一外力F ,使导线保持匀速直线运动,求力F 的大小.13. (2010南京大学)在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置.如右图所示,在轮子的边缘贴上小磁体,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(即DIS 实验器材).如果小线圈的面积为S,圈数为N 匝,小磁体附近的磁感应强度最大值为B,回路的总电阻为R,实验发现,轮子转过θ 角,小线圈的磁感应强度由最大值变为零.因此,他说“只要测得此时感应电流的平均值I,就可以测出转轮转速的大小.”试证明该同学结论的正确性.14. 如图所示,金属杆MN 在三角形金属框架上以速度v 从图示位置起向右做匀速滑动,框架夹角为θ,杆和框架由粗细均匀截面积相同的同种材料制成,则回路中的感应电动势 和电流I 随时间t 变化的规律分别是下图中的________。
15. (2009上海交通大学)如图所示,磁感应强度为B 的均匀磁场,分布在半径为R 的长圆柱形区域内,设B=kt(k>0).。
现有一半径为R 、电阻均匀分布且总电阻为r 的金属圆环,放在垂直于磁场的平面内,金属圆环中心在均匀磁场的对称轴上。
a 、b 为金属圆环上相距R 的两点,则两点之间的电势差为 。
(设感应电流产生的磁场可以忽略)16.如图所示,一根边长为a 、b 、c (a >>b >>c )的矩形截面长棒,由半导体锑化铟制成,棒中有平行于a 边的电流I 通过,该棒放置在垂直于c 边向外的磁场B 中,电流I 所产生的磁场忽略不计,该电流的载流子为电子,在只有电场E 存在时,电子在半导体中的平均速度v =μE ,其中μ为迁移率。
已知半导体中单位体积内的载流子数目为n 。
确定棒中所产生上述电流的总电场的大小和方向; (2)计算夹c 边的两表面上相对两点之间的电势差;(3)如果电流和磁场都是交变的,且分别为I =I 0sin ωt ,B =B 0sin(ωt +ϕ).求(2)中电势差的直流分量的表达式。
17. (2009上海交通大学)如图所示为磁流体发电机结构示意图。
利用燃烧室加热气体使之离解成为等离子体,等离子体以高速进入两侧有磁极的发电通道,通道上下两侧面为电极。
等离子体中的正负电荷受磁场力的作用,分别向上下两侧偏转,则上下两个电极间就会产生电动势,这就是磁流体发电机工作的基本原理。
假设等离子体沿通道方向进入时的速率为v ,其电导率为σ,发电通道中的磁场为匀强磁场,磁感应强度为B ,发电通道上下电极面积均为A ,上下电极的距离为L 。
求:磁流体发电机的最大输出功率。