动生电动势产生分析
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动生电动势产生分析
作者:朱兵
在垂直纸面向里的匀强磁场中,导体受到一个向右外力F,使得导体做向右切割磁感线的运动,从而使导体内的自由电子因向右运动(当电流在导体内流过时,事实上是因为导体内的自由电荷(在金属中的自由电荷是电子,而在溶液中的自由电荷则为阴、阳离子)产生漂移而造成的)而产生向左的微电流I,则据左手定则,导体中电子受到一向下的洛仑兹力F1,导致电子在下端堆积,同时正电荷在上端多余出来堆积,于是导体上下端出现电势差,产生感应电动势E,即动生电动势是由于洛仑兹力使电荷堆积而形成的,而在导体中自由电子向下运动时又会产生一个向上的电流I1,所以又依据左手定则,此时导体会受到一个向左的安培力F2的作用,从而与导体运动方向相反而做负功。
所以综上所述,向下的洛仑兹力与向左的安培力都是由外力F使导体运动而产生的,但其中的洛仑兹力与安培力实质是不做功的,因为向下的洛仑兹力对自由电子做正功,而向左的安培力则实质对导体做负功,(安培力是洛仑兹力的宏观表现)所以这两个同性质的力于体系中做功的代数和等于零。洛仑兹力总体表现不做功,所以洛仑兹力的作用并不提供能量,而只是传递能量。故实质为外力通过运动产生洛仑兹力而将机械能转化为电能。2011年12月18日星期日凌晨3:52 撰