9-2 动生电动势
 

例题9-2-1 如图所示,铜棒,在方向垂直纸面向内的匀强磁场()中,沿逆时针方向绕轴转动,角速度,求铜棒中动生电动势的大小和方向。如果是半径为的铜盘以上述角速度转动,求盘中心和边缘之间的电势差。

解:当铜棒作匀速转动时,铜棒上各点的速度不相同,因此必须划分小段来考虑。在铜棒上距点为处取长度元,其速度。根据直导线中动生电动势的公式(13-8)可知上的动生电动势为

        

各小段上的 的方向相同,所以铜棒中总的动生电动势为

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由图可知,的方向由指向,故的方向从点,点与点之间的电势差为

        

此题还有另一解法。设铜棒在内所转过的角度为,则在这段时间内铜棒所切割的磁感应线数等手它所扫透的扇形面积内所通过的磁通量,即


例题9-2-1图

        

所以铜棒中的动生电动势

        

结果与上一解法完全一致。

如果是铜盘转动,可以把铜盘想象成由无数根并联的铜棒组合而成,每根铜棒都类似于,因为这些铜棒是并联的,所以铜盘中心与边缘之间的电势差仍等于每根铜棒电势差

        

如果把点和点与外电路接通,则在磁场中转动的铜棒就能对外供应电流,这就是一种简易发电机的模型。