§7.3 动生电动势和感生电动势 引起磁通量变化的原因 1）稳恒磁场中的导体运动,或者回路面积变化、取向变化等所产生的电动势称为动生电动势。 2）导体不动，磁场变化所产生的电动势称为感生电动势。 一、动生电动势 1 动生电动势的非静电力场来源是洛伦兹力。 矩形导体回路，可动边为导体棒ab，长l ，以( 匀速运动，棒中自由电子随棒以( 运动，所受洛仑兹力为 非静电力场强 动生电动势 由电动势概念 有动生电动势(motional emf) 式中的(、B都是dl处的(、B 。对不均匀磁场或导线上各个部分速度不同的情况，利用上式可求得(。 特例：若导线为直线长l ； (、B和导线相互垂直，且在l上各处(、B均匀，有 ( = B l ( 2 动生电动势的计算 ·方法一：由 ·方法二：由 (考虑( 时，常须设计一个闭合回路) 例7-2 一长为L的铜棒在磁感应强度为 B 的均匀磁场中,以角速度ω 在与磁场方向垂直的平面上绕棒的一端O转动，求棒中的感应电动势。 已知：L, B, ω 求： ε＝？ 解：  动生电动势的方向由O指向P，或者说 例7-3 如图所示,在通有电流 I 的直导线旁有一金属棒ab，金属棒与直导线共面，且互相垂直。金属棒以匀速 v平行于长直导线运动。求金属棒中的感应电动势。 已知： I, v , ra rb 求： 解： 由于εab＜0，表明电动势的方向由b 指向a, a端电势较高。 二、感生电动势 1 感应电场 如图导体回路，当B随t增大时， 形成(感、I感。 电子在导体中运动，说明电子受力，进而 说明导体中存在某种电场。 麦克斯韦假设：变化的磁场在其周围会激发一种电场(即使不存在导体回路)，这种电场叫感应电场(induced electric field)，或叫感生电场。 产生感生电动势的非静电场称为感生电场，场强表示为 2 闭合回路中的感生电动势 3 感生电场和静电场的对比 相同点： Em和 Ek 均对电荷有力的作用。 不同点： 1）产生的源不同。静电场由静止电荷产生；感生电场是由变化的磁场产生 。 2）性质不同 静电场是有源、保守场 感生电场是无源、非保守场 3）电场线不同 静电场的电场线不闭合；感生电场的电场线是闭合的 。 2.感生电动势的计算 方法一，由 ( = (L E感(dl 需先算E感 方法二， 由 (有时需设计一个闭合回路) 三、电子感应加速器 电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。 它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场。射入其中的电子就受到这感应电场的持续作用而被不断加速。  1结构： 交变磁场 环形真空室 2 电子感应加速器原理 感应加速器：用感应电场使电子加速 两个基本因素：加速； 转圈。 (1)电子在径向受洛仑兹力而作圆运动。 如图圆运动要求B方向向上。 (2)电子切向受E感作用而加速。 图中欲加速，要求E感和L反向，即要求 只有在第一个1/4周期 ，其B向上， 且 符合前述要求。在第一个1/4周期末，要 及时把电子引出。 四、涡电流 感应电场力可以在整块金属内部引起闭合涡旋状的感应电流,这种电流叫做涡流。 应用 感应加热：利用涡流的热效应进行加热的方法 涡流：大块金属导体中的感应电流。 涡流加热的特点：发热 ( (频率)2； 导体各处同时被加热。 涡流阻尼 电表阻尼