感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式推導(dǎo)
公式E=Blv
單獨(dú)一根導(dǎo)體棒切割磁感線時(shí),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小為E=Blv;這里的Blv三者垂直,如果不垂直,需要將l等效替換,將v投影。
E=Blv與E=△Φ/△t的區(qū)別、聯(lián)系
聯(lián)系
由公式E=△Φ/△t推導(dǎo)E=Blv的過(guò)程。
如圖,在某個(gè)△t時(shí)間內(nèi)容,導(dǎo)體棒運(yùn)行的距離為v*△t,磁通量的變化量為△Φ=B*△S=B*l*v*△t,顯然E=△Φ/△t=Blv;
也就是說(shuō),當(dāng)△Φ的變化,是由于單根導(dǎo)體棒切割引起的時(shí),E=Blv與E=△Φ/△t是相通的。
區(qū)別
E=Blv僅僅使用與單根導(dǎo)體棒切割引起Φ的變化,其他情況(如B變化、面積S是圓周狀且半徑均勻增大等)只能用E=△Φ/△t。
當(dāng)沒(méi)有閉合線圈時(shí),不能用E=△Φ/△t;但可以用E=Blv來(lái)求解導(dǎo)體棒上電動(dòng)勢(shì),這種情況是有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)但無(wú)感應(yīng)電流。下面我們來(lái)做一個(gè)解釋。
沒(méi)有感應(yīng)電流可以有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
很多學(xué)生對(duì)此有疑問(wèn),高中物理網(wǎng)編輯在這里簡(jiǎn)單做個(gè)說(shuō)明。雖然不產(chǎn)生感應(yīng)電流,但可以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
在咱們高中課本中,電動(dòng)勢(shì)的概念最早源于哪里?是恒定電路;不明白的同學(xué)去看物理選修3-1第二章內(nèi)容。
這里提到的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),也是電動(dòng)勢(shì)(的一種),只不過(guò)是由感應(yīng)(電磁感應(yīng))產(chǎn)生的而已;本質(zhì)上不是有電源產(chǎn)生的,而是通過(guò)其他能量產(chǎn)生的。
舉個(gè)例子,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電動(dòng)勢(shì),就像是黑貓是貓一樣的道理。
因此,我們可以借助于電源的電動(dòng)勢(shì)與電流來(lái)理解感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之間的關(guān)系。物理網(wǎng)編輯給大家做一個(gè)簡(jiǎn)要說(shuō)明,如下:
有電源,在沒(méi)有導(dǎo)線連接成電路的情況下,沒(méi)有電流;此時(shí)有電壓、沒(méi)有電流。
同樣也可以適用于電磁感應(yīng)。由于切割磁感線,進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電壓),但在沒(méi)有導(dǎo)線連接成電路的情況下,自然是沒(méi)有電流的。
大家想一想,是不是這個(gè)道理呢?
用公式E=BLv求電動(dòng)勢(shì)應(yīng)注意
利用公式E=BLv求電動(dòng)勢(shì)這類習(xí)題在中學(xué)物理中是常見(jiàn)的,但利用此公式時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
1. 此公式的應(yīng)用對(duì)象是一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算,一般用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)(或?qū)w所在位置的各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同)。
2. 此公式一般用于導(dǎo)體各部分切割磁感線速度相同的情況,如果導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度不同,可取其平均速度求電動(dòng)勢(shì)。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)區(qū)別
當(dāng)線圈(導(dǎo)體回路)不動(dòng)而磁場(chǎng)變化時(shí),穿過(guò)回路的磁通量也發(fā)生變化,由此在回路中激發(fā)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做感生電動(dòng)勢(shì)。在電路學(xué)里,電動(dòng)勢(shì)(英語(yǔ):electromotive force,縮寫(xiě)為emf)表征一些電路元件供應(yīng)電能的特性。這些電路元件稱為“電動(dòng)勢(shì)源”。電化電池、太陽(yáng)能電池、燃料電池、熱電裝置、發(fā)電機(jī)等等,都是電動(dòng)勢(shì)源。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里面既然閉合電路里有感應(yīng)電流,那么這個(gè)電路中也必定有電動(dòng)勢(shì),在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
責(zé)任編輯:YYX
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