2022-2023学年高二物理竞赛课件:电源的电动势(共13张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:电源的电动势(共13张PPT)

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(共13张PPT)
电源的电动势
电源的电动势
电源
1.电源
任何闭合回路中的电流,由于电阻的存在都要消耗电能.要维持回路中的电流需要不断地补充能量,给闭合回路中的电流提供能量的装置叫做电源.
定义:电源电动势的大小等于把单位正电荷从负极经电源内部移到正极时非静电力所做的功称为电源的电动势。
非静电力所做的功
2.电源电动势
1.当非静电力存在于整个回路中时,整个回路中的总电动势为。
2 电动势是标量。
通常把电源内从负极到正极的指向规定为电动势的方向。
3.电动势的单位:V
说明

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
2)导体不动,磁场变化 感生电动势
动生电动势
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
b
a
-
- -
++
导线内每个自由电子
受到的洛仑兹力为
它驱使电子沿导线由a向b移动。
由于洛仑兹力的作用使 b 端出现过剩负电荷,
a 端出现过剩正电荷 。
非静电力
产生感应电动势的原因?
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
+ + + + + + +
b
a
-
- -
++
电子受的非静电力
平衡时
此时电荷积累停止,ab两端形成稳定的电势差。
洛仑兹力是产生动生电动势的根本原因.
方向a b
在导线内部产生电场
1、在磁场中运动的导线内的感应电动势
由于导体运动而产生的感应电动势,称为动生电动势。
当导线 以速度 向右运动时,导线内每个自由电子也就获得向右的定向速度 ,由于导线处在磁场中,自由电子受到的洛仑兹力为:
结果一样!
若以 表示非静电场强,则有
对于闭合回路
由上式可以看出,矢积 与 成锐角时, 为正;成钝角时, 为负。因此,由上式算出的电动势有正负之分, 为正时,表示电动势方向顺着 的方向; 为负时,则表示电动势的方向逆着 的方向。
动生电动势的计算:
两种计算方法:
方法一:利用洛仑兹力公式推出的
方法二:利用法拉第定理来计算
对于一段任意形状导线在磁场中平动或直导线转动的情况用定义求解.
对于闭合线圈或一段曲导线在磁场中定轴转动的情况用此方法求解.
均匀磁场
非均匀磁场
计算动生电动势
分 类
方 法
平动
转动

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