I等于blv/r物理公式怎么来的?

发布时间:2019-08-27 01:57:43

I等于blv/r物理公式怎么来的?

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先文字说明,再公式推导:

说明:金属导体里面含有很多电子,当导体在切割磁感线的时候,电子在磁场中运动。磁场中运动的电子是会受到洛伦兹力的。洛伦兹力使得电子在导体中朝同一个方向运动,于是所有的电子集中到一端,导体就会形成一个电场,场强大小 即为感应电动势。感应电动势即为电压,再根据欧姆定律,可得电流大小。

推导:

首先,设导体长度为L,运动的时间为t(即在磁场中运动了t秒),运动的速度为v。

根据感应电动势的定义:感应电动势的大小应该为这段时间内通过电路的磁感应的变化量,

即为:    (1)

其中磁通量的变化为:=ΔB×ΔS(磁通量的定义为,单位面积内磁场强度的变化)

其中ΔS就是导体切割磁感线运动的面积,长L,宽就是运动的距离,宽=v×Δt

所以ΔS=LvΔt(2)

所以2代入1中得到:ε=ΔB·LvΔt/Δt=ΔBLv

由于磁场恒定不变,所以ΔB=B。(不是ΔB=B-B=0,而是ΔB=B-0=B。因为对于导体中的电子而言,在没有运动的时候,不受磁场力,此时可以看做B=0的状态,后面运动起来以后,受到的磁场强度就是B)

所以 ε=BLV(一切都是垂直来看,如果有角度, ,)

所以导体两端的电压大小为 E=BLV,

再根据欧姆定律,I=U/R

得到 I=BLV/R

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