大学物理课件-动生电动势和感生电动势

动生电动势和感生电动势by电动势的产生磁场变化1当导体在磁场中运动，或磁场发生变化时，就会产生电动势电荷受力2导体中的自由电荷受到磁场力的作用而移动，形成电流电动势产生3这种由于磁场变化产生的电流所导致的能量转化，即为电动势电动势的定义非静电力电势差电动势是指在非静电力作用下，电动势是电路中两点之间电势差将单位正电荷从电路中一点移动的特殊情况，它是由非静电力引到另一点所做的功起的电动势的单位11伏特焦耳/库仑电动势的单位是伏特（V）1伏特等于1焦耳/库仑电池的电动势概念特点电池的电动势是指在电池内部，将正负极上的电荷分离所需的能电动势是一个物理量，代表了电池将化学能转化为电能的能力量伏特定律闭合电路能量守恒12伏特定律指出在闭合电路中，伏特定律反映了电能守恒的原电源的电动势等于电路中所有理，即电源提供的能量等于电电阻上的电压降之和路中消耗的能量应用3伏特定律是电路分析和计算中的基本定律，广泛应用于各种电路设计和分析电偶极子电偶极子是由一对大小相等、极性相反的电荷所组成，它们之间的距离很小电偶极子是电场中的基本单元，它可以用来描述电场中电荷的分布和相互作用电偶极子的特性偶极矩方向偶极矩大小指向正电荷指向负电荷的方向等于电荷量乘以两电荷间的距离力矩电偶极子在均匀电场中受力矩的作用，力矩方向与电偶极矩和电场方向垂直电偶极子的磁矩定义电偶极子磁矩是描述电偶极子在磁场中受力情况的物理量公式μ=I*A，其中I为电流，A为回路面积方向磁矩方向由右手螺旋定则决定，拇指指向电流方向，四指握住回路，四指指向的方向即为磁矩方向电偶极子在外磁场中的作用转矩方向力矩当一个电偶极子处于外磁场中时，它会转矩的方向取决于电偶极子的磁矩方向转矩的大小与电偶极子的磁矩、外磁场受到磁场作用的转矩和外磁场的方向强度和它们之间的夹角成正比电磁感应定律法拉第电磁感应定律楞次定律当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会产生感应感应电流产生的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化电流法拉第电磁感应定律磁通量变化感应电动势的大小感应电动势的方向当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电感应电动势的大小与穿过电路的磁通量变感应电动势的方向由楞次定律决定，即感路中就会产生感应电动势化率成正比应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化感生电动势的定义感生电动势磁通量变化由于磁通量变化而产生的电动势称为感磁通量是穿过某一面积的磁力线数量的磁通量的变化可以是磁场强度的变化，生电动势度量也可以是穿过面积的磁力线方向的变化感生电动势的方向右手定则楞次定律将右手拇指指向磁通量变化的方向，感生电流的方向总是阻碍引起它产生其余四指弯曲的方向即为感生电动势的磁通量的变化的方向感生电动势的类型动生电动势感生电动势导体在磁场中运动产生的电动磁通量变化产生的电动势势感应电流的产生磁通量变化1穿过闭合电路的磁通量发生变化感生电动势2闭合电路中产生感生电动势感应电流3感生电动势驱动电路中的自由电荷流动，形成感应电流感应电流的方向楞次定律右手定则感应电流的方向总是阻碍引起感将右手拇指指向磁通量变化的方应电流的磁通量变化向，其余四指所指的方向即为感应电流的方向感应电流的规律方向大小感应电流的方向总是试图阻止引感应电流的大小与磁通量变化率起它的磁通量变化成正比存在条件感应电流只有在磁通量发生变化时才会产生，当磁通量保持恒定时，感应电流为零感应电动势与磁通量的关系磁通量感应电动势感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化率成正比楞次定律感应电流方向磁通量变化能量守恒感应电流的方向总是使得它产生的磁场当磁通量增加时，感应电流产生的磁场楞次定律体现了能量守恒原理，感应电阻碍引起感应电流的磁通量变化方向与原磁场方向相反，减缓磁通量变流的产生需要能量，而能量来自磁通量化变化涡旋电流当导体在变化的磁场中运动或处于变化的磁场中时，导体内部会产生闭合的环形电流，这种电流被称为涡旋电流涡旋电流的方向由楞次定律决定，它总是试图阻止产生它的磁通量的变化涡旋电流的应用感应加热金属探测器磁悬浮列车涡旋电流在感应加热中得到广泛应用，例涡旋电流在金属探测器中被利用，通过探磁悬浮列车利用涡旋电流产生的磁场来悬如感应炉、感应加热器等测涡旋电流的存在来判断金属物体的存在浮列车，实现高速行驶塞贝克效应温度梯度热电势当两种不同的金属形成闭合回电流产生的原因是两种金属之路，且两端温度不同时，回路间存在温差电势，即热电势中会产生电流塞贝克系数热电势的大小与温差和两种金属的塞贝克系数有关热电势的产生温度差1不同的金属或半导体材料，在温度梯度下会产生电势差载流子扩散2温度较高一侧的载流子浓度更高，向温度较低一侧扩散电势差形成3扩散产生的载流子积累形成电势差，即热电势热电偶热电偶结构温差电势由两种不同金属导体组成的闭合回路回路中出现温差时，两种金属之间会，两端分别接触高温和低温的物体产生热电势，称为温差电动势温度测量热电偶的温差电动势与温差成正比，可用来测量温度热电池热电势工作原理12热电池利用热电势，将热能转通过热电偶产生的电压，将热化为电能能存储起来，并在需要时释放应用3适用于需要长时间储存能量的场合，例如航天器、军事设备等温度梯度对热电势的影响温度梯度增加温度梯度减小热电势也会随之增加热电势也会随之减小热电效应的应用温度测量热电发电机温差发电热电偶可以用于测量高温，例如在工利用热电效应，将热能直接转化为电利用环境温差，例如太阳能或地热能业炉中能，应用于太空探测器等，进行发电热电发电机热电发电机是一种将热能直接转换为电能的装置，利用塞贝克效应实现热能转化热电发电机主要由热电偶组成，热电偶由两种不同金属或半导体材料连接而成当热电偶两端存在温差时，就会产生电动势，形成电流热电发电机可以利用各种热源，如太阳能、地热能、工业废热等，实现清洁能源利用总结动生电动势感生电动势楞次定律导体在磁场中运动而产生的电动势.磁通量变化引起的电动势.感应电流的方向总是阻碍引起它的磁通量变化.。