动生电动势和感生电动势的特殊相对论关系

电磁感应电动势分动生电动势和感生电动势两种。当闭合线圈与某一稳定磁场作相对运动时,在线圈中会感应出电动势。与磁场相对静止的观察者认为,这电动势是动生电动势;与线圈相对静止的观察者则认为,这电动势是感生电动势。这样的动生电动势和感生电动势在数值上是否相等?如果我们另选一个参考系,使得磁场和线圈都相对于它运动,那末,在线圈中将同时具有动生电动势和感生电动势,总电动势的数值与什么有关?动生电动势和感生电动势是相对的还是独立的?这些问题将在下面分别加以研究。 一、设坐标系S相对于磁体静止,任意形状的闭合线圈在磁场中…     

涡流及其应用

 大块金属在交变磁场中或相对磁场运动时,在金属内会出现流线为闭合涡旋状的感应电流,该电流叫涡旋电流,简称涡流。一、涡流产生的原因由法拉第电磁感应定律知,当通过闭合回路的磁通量发生变化时,将产生感生电动势,形成感生电流。由于金属内部处处可以构成回路,当大块金属处在变化着的磁场中或相对磁场运动时,穿过金属任意回路的磁通量都可能发生变化,在磁通量变化过程中,金属块内将产生感应电流,这种电流的流线在金属块内自行闭合,形成涡流。     

磁悬浮系统中多芯复合Nb3Sn超导线磁通跳跃的可调性研究

超导磁悬浮列车在加速启动的过程中,载有恒定大电流的超导线圈处在变化的磁场中,这会导致超导线圈发生磁通跳跃,从而降低线圈的载流能力.并且磁通跳跃会产生大量热量而使超导线圈温度急剧升高,严重时会导致超导线圈失超,所以对磁通跳跃的研究具有非常重要的科学意义.Nb₃Sn超导线是由多根微米级的超导芯丝、铜和环氧树脂形成的复合结构.本文通过约束每根芯丝的静电流为零的二维模型来分析三维绞扭效应,研究了超导线在交变磁场和恒定电流下的磁热不稳定性行为.通过分析交变磁场的幅值和频率对Nb3Sn超导线磁通跳跃的影响,发现当磁场幅值不变时,初次发生磁通跳跃的磁场阈值B_th随频率非单调变化.而当频率一定时,初次发生磁通跳跃的磁场阈值B_th随交变磁场幅值单调变化.此外,随着幅值的减小,发生磁通跳跃的频率区间先变大后变小,直到某个临界频率后超导线不再发生磁通跳跃.本文的研究结果能够为调控超导线的磁热不稳定性行为提供理论依据.     

电磁感应中的“佯谬”与电磁感应定律的表述

一、电磁感应定律的两种 表述形式 当一固定导体回路内磁通量发生变化时,回路中将产生感生电动势 固定感是变化磁场激发的感应电场产生的。 另一方面,当导体切割磁通时,运动导体中的电子将受洛仑力 F=(v× B),而在导体中产生动生电动势 稳定 因此当B随时间而变,而导体回路整体或部分又因运动而切割磁通时,回路中的总电动势为 感+6动= (1)式应是电磁感应定律的普遍表述,概念很清晰,但是许多书却宁愿把牛曼(1845年)导出的公式作为电磁感应定律的普遍表述,大概是这一表述形式简洁,符合物理学家把电磁感应现象作统一表述的要求,一些书还从(2)…     

动生,感生电动势与法拉第电磁感应定律

从法拉第电磁感应定律出发证明了闭合线圈的感应电动热是感生电动热与动生电动热之和。     

感生电场作用下的电流变化问题的思考与分析

“电磁感应”一章的第5节内容有这么一句话,“英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发一种电场,这种电场与静电场不同,它不是由电荷产生的,我们把它叫做感生电场.如果此刻空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下定向运动,形成电流.”这句话引出了自己的一个思考,感生电场是闭合的,电荷是不是就不断地加速下去了呢,一圈又一圈,直至光速?当时很随意的一个想法,后来随着思考的深入有了更进一步的认识,下面就这个问题做一些展开.     

验证感生电场存在的实验

针对磁场变化时激发产生的感生电场很难演示的问题,设计了演示感生电场存在的实验. 该实验将不同功能的仪器组合起来使用,通过亥姆霍兹线圈的交变磁场对带电粒子的作用效果,直观说明感生电场的存在.     

电磁驱动的异步问题

矩形线圈的平面垂直干均匀磁场,磁感应强度为B,线圈不动,磁场以速度vB向右运动.因通过线圈的磁通量变化,在线圈中产生感应电动势和感应电流i,磁场对电流i的安培力Fm方向向右,将驱使线圈也以速度v向右运动.显然,只有线圈的速度v小于磁场的速度vB──即异步才能有电磁感应,线圈也才能继续运动.以下我们来证明ν<νB. 设附图中的矩形线圈abed的质量为m,其回路电阻R,且在t=0时,ad边与磁场边界重合.t时刻后,磁场向右运动距离为vBt,线圈向古运动为x,则只有在面积l(vBt-x)上才有磁通量通过,即而感应电动势e及感应电流i分别为e及i的方向均由a至d…     

关于电磁感应中感应电动势的探讨

关于电磁感应中感应电动势的探讨王立前（河北轻工业学校唐山０６３０２０）电磁感应现象可分为两大类，一种是在稳恒磁场中导体运动而产生的感应电动势，叫作动生电动势．另一种是导体不动，因磁场变化而产生的感应电动势，叫作感生电动势．它们的表达式分别是这两个电动...     

产生交变强磁场的新技术

本文介绍了产生交变强磁场（≥15T)的两种实用的设计方案，及初步的实验结果。两者均利用涡流对磁通所产生的屏蔽效应，其基本原理仍属电磁感应和磁通守恒。一种为盘式线圈结构，另一种为螺旋形线圈结构。前者适用于低电压和大电流的场合，后者则更宜于高电压和小电流的情况，而且使用频率可以较高。两种线圈配合使用，则可在从20-1000Hz的较宽频段内工作。     

感生电场与动生电场的等效性探究

本文认为在感生电场的情况下,磁场的强弱变化可以引起磁场自身的横向运动,使得线圈中电子相对于磁场发生运动,从而等效为一个动生电场,受到洛伦兹力的作用.借助磁感线模拟磁场的运动方式,得到圆形回路中任意一点与磁场相对运动速度的表达式,进而推得该＂等效动生电场＂中的洛伦兹力.以螺线管为例,验证该方法可以解释感生电场所满足的规律.将感生电场与动生电场的产生原因统一为导体中电子与磁场的相对运动,相应电动势的非静电力统一为洛伦兹力.     

电磁感应教学中一个容易忽视的问题

以一题为例, 分析了电磁感应“ 切割情形”中, 若同时伴有因磁场随时间变化导致的感生电动势作用, 安培力所做功的值与回路产生的焦耳热不等的原因     

扫场对核磁共振测量的影响

在连续波核磁共振实验中，通常采用低频扫场产生重复再现的共振吸收信号。当处于磁场中的射频线圈引线回路等效面积不为零时，简谐扫场必然引起该闭合回路的磁通量变化，由此而产生同频简谐感生电动势并与核磁共振信号叠加共同构成振荡器输出信号。由于扫场上升和下降过程的感生电动势方向相反，从而扫场前半周和后半周所对应的共振吸收测量信号存在差异。实验结果表明：扫场强度及方向对核磁共振测量影响来源于实验测量技术缺陷，而非核磁共振的物理本质。     

电磁感应中的动生电动势与感生电动势

电磁感应有两种方式：一种是磁场不变化，导体在磁场中运动，叫动生电动势；另一种是导体不动，而磁场变化，叫感生电动势，下面分别分析这两种电动势，     

巧用自感规律解物理竞赛题

由于回路中电流变化引起的磁场的变化,又会在回路自身激起感生电动势和感应电流,称为自感现象.因回路磁场由自身电流引起,故Φ=LI,其中L称为自感系数,由法拉第电磁感应定律ε     

关于变化的磁场产生感生电场的辨析

根据实际问题, 判断分析放在变化的磁场中的闭合回路是否产生感应电流, 从而加深对感生电场的理 解及运用     

电磁场中导体的动量问题

对于电磁感应中的闭合回路问题:电磁感应过程中产生感应电流,从而使产生感应电动势的导体受到磁场力作用,继而影响其切割磁感线的速度和加速度,而速度的变化又影响导体中产生的感应电动势和感应电流,于是就形成了一个复杂的动态循环过程;且在这一复杂的动态循环过程中,要涉及闭合电路中各用电器的消耗功率的变化,存在多种形式能量的转化.     

电磁感应中不闭合回路电势高低的判断和计算

讨论了导体棒在匀强磁场中切割磁感线,导体棒处在变化的磁场中,不闭合线圈处在变化的磁场中三种情况线产生的感应电动势的计算和两点电势高低的判断.     

<电磁学>自学辅导材料(四) ——电磁感应和暂态过程

1电磁感应的两个实验定律一、楞次定律 此定律回答闭合导线回路中感应电动势的方向问题,其表述为:感应电流的磁通总是力图阻碍引起感应电流的磁通的变化。 用楞次定律判断感应电动势方向的“四步法”, 1.确定原磁通的方向. 2.确定原磁通的增减. 3.用楞次定律确定感应电流的磁通的方向,即:增时,与反向;减时,与同向. 4.确定感应电流的方向(即感应电动势的方向):感应电流的方向与成右手螺旋关系. 例:如图1所示,当矩 形线图向古运动时,确定 线圈中感应电动势方向. 我们看到:原磁通方 向垂直纸面向里,而且当 线圈运动时,减小,由楞 次定律可判断感…     

交流电大小、方向变化演示仪

针对教科版高中物理演示交变电流的实验仪器存在的一些不足,对交流电大小变化的演示实验装置进行了改进,方法是利用满天星激光笔将原仪器看不见摸不着的磁感线用清晰可见的光点直观地展示出来。为了观察交变电流方向的变化则将两只红、绿发光二极管并联在线圈闭合回路中,利用红、绿发光二极管交替发光来演示电流方向变化,另外将大指针检流计串联在闭合线圈回路中来演示线圈切割磁场产生的感应电流大小呈周期性变化。