物理的電動勢公式有啥區別啊?


第一個式子是第二個式子的特殊情況,當線圈為一條邊可平行移動的矩形導線框時,第二個式子的第一個因數就等於Blv。

第二個式子是法拉第電磁感應定律的一個形式,這個你應該明白。


謝邀,其他答主已經指出,第二個式子可以看作是對電磁感應規律的普遍描述,而第一個式子是第二個式子在特殊情況下的特殊形式。

常量是變數的特殊情況,因此普遍的式子需要考慮變數。但是由於沒有使用微積分的語言來描述,高中物理不便於處理變數情況,這就導致高中物理範圍內大多只能處理特殊情況下的特定問題,在這些情況下,普遍公式中的變數可以取為常量。

具體到這裡就是在恆定磁場這種特殊情況下,把面積的變化簡化為對金屬棒速度的討論,二式轉化為一式。

高中物理中此類情況非常普遍,由一般公式推導出特殊公式通常也是容易的。花一點時間理解公式之間的關係,掌握推導過程。既可以加深對公式的理解和記憶,又能理清公式的適用條件,避免錯誤。

關於電磁感應的本質,之前一位答主所說的環路也好,旋度也罷,確實是更一般化,更為優美的表述。但更進一步理解,需要在四維形式下用外微分的語言表述。這就遠遠超出題主的本意了。


//姿勢水平太低。。匿了匿了

這些都是法拉第電磁感應定律的表現形式。

我們考量磁通量隨時間的變化和環路電壓的關係。磁通量與磁場強度和環路取法有關。

第一個描述的是磁場為常量,第二個是環路為常量,都不是很本質。

更一般的看法是抽象出環路和磁通量,直接考慮磁通量隨時間的變化和環路電勢的關係;再一般一點是磁場對時間的偏導與電場旋度的關係;再一般一點就是綜合考量電磁場的描述。

比較靠譜的可以看一下趙凱華先生的《電磁學》。進階一點也可以看一點電動力學。


有回答說第一個式子是第二個式子的特殊情況,我個人認為這是不恰當的。還有回答說第二條只能算出平均電動勢,這更是無稽之談。實際上動生電動勢與感生電動勢產生的原理是不同的。前者來自洛倫茲力(的分力),而後者來自感生電場。雖然後者也能計算動生電動勢,但要明白其本質不同。


先了解歷史大概過程,法拉第在電流磁效應後就想磁生電的問題。

不過把導體放在磁場中並不能產生感應電流

偶然發現變化可以產生

變化包含導體移動和磁感應強度變化

導體移動對應於閉合線路面積變化

這要規定磁通量為磁感應強度和面積的乘積

而要有感應電流就需要有磁通量變化

並得到感應電動勢與磁通量變化率正相關

於是有第二式

第一式為典型特殊情況。看看書。

細節自己補一補。


第一個是動生電動勢專用,導線切割磁感線產生電動勢

第二個是通用的公式,可以動生可以感生,但是更多用於平均值的計算

補充一下,關於平均值的問題。

實際上是可以求瞬時值的,這樣的話右側就變成了磁通量對時間的導數,也是個常見的辦法,但高中階段是不要求的,看題主應該是高中生,前面也就沒提。


簡單說兩句,首先答主得知道電路電動勢(electromotive force/electromotance)的定義是什麼。

Definition:

[公式]

[公式] 就是電路的電動勢, [公式] 是單位電荷受到的力。

有了這個定義之後我們來討論一下一個簡單例子。假設在真空中我們有一個處在一個磁場中的 封閉迴路,整個迴路的磁通量隨時間變換,求此迴路的電動勢。

我們可以這樣分析。

先寫出法拉第定律的積分形式。

[公式]

然後套用定義可得

[公式]

OK!


除了定義式之外,其他的式子都是由定義式經過替換物理量、計算得出的。


第一條公式可以算出順時電動勢,第二條只能算出平均電動勢


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