公式$E=\Delta Φ/\Delta t$推导$E=Blv$的过程
如图,在某个$\Delta t$时间内,
导体棒运行的距离为$v \Delta t$,
磁通量的变化量为$\Delta Φ=B \Delta S=Blv\Delta t$,
显然$E=\Delta Φ/\Delta t=Blv$
也就是说,当$\Delta Φ$的变化,是由于单根导体棒切割引起的时,$E=Blv$与$E=\Delta Φ/\Delta t$是相通的。
两者区别
$E=Blv$仅仅使用于单根导体棒切割引起Φ的变化,其他情况(如B变化、面积S是圆周状且半径均匀增大等)只能用$E=\Delta Φ/\Delta t$。
当没有闭合线圈时,不能用$E=\Delta Φ/\Delta t$;但可以用$E=Blv$来求解导体棒上电动势,这种情况是有感应电动势但无感应电流。
没有感应电流可以有感应电动势
虽然不产生感应电流,但可以产生感应电动势。
感应电动势,也是电动势(的一种),只不过是由感应(电磁感应)产生的而已;本质上不是由电源产生的,而是通过其他能量产生的。
因此,我们可以借助于电源的电动势与电流来理解感应电流与感应电动势之间的关系。
有电源,在没有导线连接成电路的情况下,没有电流;此时有电压、没有电流。
同样也可以适用于电磁感应。由于切割磁感线,进而产生感应电动势(电压),但在没有导线连接成电路的情况下,自然是没有电流的。
用公式$E=BLv$求电动势应注意
利用公式$E=BLv$求电动势这类习题在中学物理中是常见的,但利用此公式时应注意以下几点。
1. 此公式的应用对象是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电动势的计算,一般用于匀强磁场(或导体所在位置的各点的磁感应强度相同)。
2. 此公式一般用于导体各部分切割磁感线速度相同的情况,如果导体各部分切割磁感线的速度不同,可取其平均速度求电动势。
参考链接: 感生电动势与电流的关系
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