
【化】 motional electromotive force
动生电动势(Motional Electromotive Force)是指导体在磁场中做切割磁感线运动时,由于导体内部自由电荷受洛伦兹力作用而产生的电势差。这一现象是法拉第电磁感应定律的核心内容之一,其英文对应术语为"motional emf"或"motional electromotive force"。
从物理机制分析,当长度为$l$的导体棒以速度$v$在均匀磁场$B$中垂直切割磁感线时,导体内部自由电子受洛伦兹力作用产生定向移动,直至积累的电场力与洛伦兹力平衡。此时导体两端产生的电动势可表示为: $$ varepsilon = B l v $$ 该公式适用于速度方向、磁场方向和导体长度方向两两垂直的情况。
根据《大学物理(第三版)》(张三慧 著),动生电动势的产生条件需要同时满足三个要素:
在工程应用中,该原理广泛应用于发电机、电磁流量计等设备。美国物理联合会(AIP)的《应用物理评论》指出,现代涡轮发电机的转子设计正是基于动生电动势的优化计算。实验观测显示,当导体回路整体在磁场中运动时,回路中的总电动势等于各段导体产生电动势的代数和。
值得注意的是,动生电动势与感生电动势存在本质区别:前者由导体运动引起,后者由磁场变化产生。这一区分在《电磁学专题研究》(赵凯华 著)中有详细论述。国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)的电磁学术语标准强调,动生电动势的计算不涉及磁场随时间变化的分量。
动生电动势是指导体在磁场中运动时,因切割磁感线而产生的电动势。以下是综合多个权威来源的详细解释:
动生电动势是由于导体在磁场中运动,导致内部自由电荷受洛伦兹力作用发生定向移动,从而在导体两端形成的电势差。其核心条件是导体必须切割磁感线,且磁场方向与导体运动方向不平行。
方向可通过右手定则确定:伸开右手,使磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指方向即为电动势方向。
动生电动势的大小由以下公式决定: $$ E = B cdot L cdot v cdot sintheta $$ 其中:
导体运动时,内部自由电子受洛伦兹力 $F = e(v times B)$ 作用,沿导体方向偏移,导致正负电荷在两端堆积形成电场。当电场力与洛伦兹力平衡时,电势差稳定,即为动生电动势。
动生电动势源于导体运动切割磁感线,而感生电动势由磁场随时间变化引起,两者共同构成电磁感应现象。
如需进一步了解公式推导或应用场景,可参考豆丁网课件或搜狗百科的详细分析。
爆发室标准观点不附带条件的提单雌雄同熟贷款利息胆汁褐第三脑室脉络组织杜波辛放空油罐分模面高度重叠覆盖范围拱型均方偏移拘者者联营企业硫代羟酸离心罐络胆酸盐码头至码头梦呓者脲羰基乙酸三瘫晒蓝图器麝酚砜蔬食书套司法法庭添满魏尔啸氏角