感生電動(dòng)勢(shì) - 物理學(xué)術(shù)語(yǔ)
在電路學(xué)里,電動(dòng)勢(shì)(英語(yǔ):electromotive force,縮寫(xiě)為emf)表征一些電路元件供應(yīng)電能的特性。這些電路元件稱為“電動(dòng)勢(shì)源”。電化電池、太陽(yáng)能電池、燃料電池、熱電裝置、發(fā)電機(jī)等等,都是電動(dòng)勢(shì)源。當(dāng)一個(gè)相對(duì)靜止的導(dǎo)體閉合回路處于隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中時(shí),穿過(guò)導(dǎo)體閉合回路的磁通量也會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),稱為感生電動(dòng)勢(shì)。

定義
固定回路中的磁場(chǎng)發(fā)生變化,使回路中磁通量變化,而產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)(inducedelectromotiveforce)。產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)時(shí),導(dǎo)體或?qū)w回路不動(dòng),而磁場(chǎng)變化。因此產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的原因不可能是洛倫茲力。變化磁場(chǎng)產(chǎn)生了有旋電場(chǎng),有旋電場(chǎng)對(duì)回路中電荷的作用力是一種非靜電力,它引起了感生電動(dòng)勢(shì),即如圖式子中E旋是有旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),即單位正電荷所受有旋電場(chǎng)的作用力。
固定回路中的磁場(chǎng)發(fā)生變化,使回路中磁通量變化,而產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)時(shí),導(dǎo)體或?qū)w回路不動(dòng),而磁場(chǎng)變化。因此產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的原因不可能是洛侖茲力。變化磁場(chǎng)產(chǎn)生了有旋電場(chǎng),有旋電場(chǎng)對(duì)回路中電荷的作用力是一種非靜電力,它引起了感生電動(dòng)勢(shì),即如圖式子中E旋是有旋電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng),即單位正電荷所受有旋電場(chǎng)的作用力。
應(yīng)該指出,按照引起磁通量變化原因的不同,把感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)區(qū)分為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì),從參考系變換的觀點(diǎn)看,在一定程度上只具有相對(duì)的意義。在某些情形,例如磁棒插入線圈產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),以線圈為參考系,是感生電動(dòng)勢(shì);以磁棒為參考系,是動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。但在一般情形下,不可能通過(guò)坐標(biāo)變換,把感生電動(dòng)勢(shì)歸結(jié)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì);反之亦然。
歷史
1831年,麥可·法拉第做了一系列有關(guān)電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn),從這些實(shí)驗(yàn),他發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn):
1、當(dāng)改變載流導(dǎo)線的電流時(shí),附近的閉電路會(huì)被感應(yīng)出電流。
2、當(dāng)移動(dòng)磁鐵時(shí),附近的閉電路會(huì)被感應(yīng)出電流。
3、當(dāng)移動(dòng)閉電路于載流導(dǎo)線或磁鐵附近時(shí),這閉電路會(huì)被感應(yīng)出電流。
1832年,法拉第又發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生于不同導(dǎo)線的感應(yīng)電流與導(dǎo)線的電導(dǎo)率成正比。由于電導(dǎo)率與電阻成反比,這顯示出感應(yīng)作用涉及了電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電流是由電動(dòng)勢(shì)驅(qū)使導(dǎo)線的電荷移動(dòng)而形成的;而且,不論導(dǎo)線是開(kāi)電路,或是閉電路,都會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。
方向判斷
當(dāng)只有部分導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),無(wú)法通過(guò)楞次定律判斷電流,可根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向。
