动生电动势判断电势高低_动生电动势公式推导

　　动生电动势判断电势高低

　　闭合导体回路做切割磁感线运动时：用右手定则，展平右手让磁感线穿过手心，大拇指指向导线运动方向，四指方向即为电流方向即低电势一侧

　　若是其它情况记住电流流出方向即为电动势降低的方向。

　　动生电动势公式推导

　　大家都知道，当导体棒在磁场中切割磁感线时棒中会产生感应电流，在课堂中会听到说原因是因为切割时穿过线框的磁通量发生变化，从而产生了电动势。但其实还有更深层的原因。

　　电动势的定义式是E=W非/q ，也就是与非静电力做功有关，化学中的原电池中在电解质溶液中，非静电力就将电荷从负极搬向正极，显然，在电磁感应中，也有一种力将电荷从负极搬运至正极。这种力显然不能是安培力，因为安培力方向与电流方向垂直，不可能做功。其实，除了安培力外，运动电荷在磁场中受到洛伦兹力，它与电荷运动方向垂直，方向用左手定则判断（如图）安培力是洛伦兹力的宏观表现。

 

　　但是它能否用作非静电力呢？有人认为不行，因为他与电荷运动方向垂直，不做功。但在切割磁感线时，情况有所不同了。强行施加外力让导体棒向右运动切割磁感线，内部电荷跟着向右运动，根据左手定则，洛伦兹力向上，电荷从下往上运动，这时导体棒上出现了电势差，从而出现了电动势。之前的右手定则判断感应电流的方向就有了解释。

　　下面让我们来推导动生电动势的公式吧

　　首先 洛伦兹力F=Bvq

　　B是磁感应强度 v是运动电荷速率 q是电荷电量

　　1.平动切割

　　这是最常见的，在匀强磁场中，一个导体棒在向右匀速v垂直切割磁感线。

　　W非=W洛=BvqL（L为导体棒长度）

　　E=W非/q=BLv就是我们熟悉的公式

　　2.扫动切割

　　一根导体棒在匀强磁场中以其一个端点为转轴，以w的角速度匀速转动。求其电动势。

　　这里W洛在随着电荷运动而变化，因为线速度在不断变化。则洛伦兹力F=Bvq=BwqL（L为电荷距转轴的距离），可见洛伦兹力与运动距离L成正比，那么洛伦兹力做的总功就可用F-S图像求解。解得W=（BwqL1^2）/2（L1为导体棒长度）

　　从而E=（BwL1^2）/2
责任编辑：YYX