《动生电动势的推导》论文

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1、动生电动势的推导金溪一中全娟动生电动势可按是三种不同的思路推导，一是用法拉第电磁感应定律推导；二是从动生电动势产生洛伦兹力关系的角度推导;三是从能量转化与守恒角度推导。下面分别从以下三个方面进行推导。一、从法拉第电磁感应定律推导C1忖1早XXXXtxxL：:=>vXXDM丿如图所示，把矩形线框CDMN放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直，设线框可动部分MN的长度为L,它以速度V向右运动，在At时间内,市原來的位置MN移到MiM这个过程屮线框的面积变化量是△S=LVAt,穿过闭合电路磁

2、通量的变化量则是AQ=BAS=BLVAt根据法拉第电磁感应，E=AO/At闭合电路的感应电动势E=BLV二、从动生电动势产生与洛伦兹力的关系的角度推导如图所示，一条直导线CD在匀强磁场B屮以速度V向右运动，并且导XXXXB二XXXXD线CD与B、V的方向互相垂直，由于导体中的自由电子随导体一起以速度V运动，因此每个电子受到洛伦兹力为F=BeV,F的方向竖直向下。在力F作用下，自由电子沿导体向下运动，使导体下端出现过剩的负电荷，导体上端出现过剩的正电荷。结果使导体上端D的电势高于下端C的电势，出现由D

3、指向C的静电场。因此电场对电子屮立F'是向上的，与洛伦兹力的方向相反，随着导体两端正负电荷的积累，场强不断增加，当作用在自由电子上的静电力卩与洛伦兹力F互相平衡时，DC两端便产生了一个稳定的电势差，如果用另外的导线把CD两端连接起来，由于D端电势比C端高，自由电子在静电力作用下，将在导线框屮，沿顺时针方向运动，形成逆时可见，运动的导体CD就是一个电针方向的感应电动势，电荷的流动使CD端积累的电荷减少，洛伦兹力又不断使XX电子从D端运动到C端，从而在CD两端维持一个稳定的电动势。x/源，D端为正极，C

4、端为负极，自由电子受洛伦兹力作用，从D端被搬运到C端，也可以看做是正电荷受洛伦兹力的作用从C端搬运到D端。这里洛伦兹力就相当于电源屮的非静电力，根据电动势的定义，电动势等于单位正电荷从负极通过电源内部移动到正极，非静电力所做的功作用在单位正电荷上的洛伦兹力F=F洛/e=BV所以动生电动势E=FL=BLV三、从能量守恒角度推导设匀强磁场磁感应强度为B,导体MN长度为L,以速度V水平向右匀速运动，不计其电阻。%1导体MN做匀速运动时所受的安培力F=BIL,方向水平向左。%1作用在MN上的外力F的大小F外

5、=F安=BIL,方向水平向右。%1外力做功的功率P=FV=BILV%1设感应电动势为E,闭合电路屮的电功率P，=EI外力做功的功率等于闭合电路中的电功率，因为拉力的功没有增加导体的动能，而是转化为了电能。ABILV=EIE=BLV