问题提出:法拉第圆盘在课本上、高考中、模拟考试中,多次出现。很多教师和参考资料都是用半径切割磁感线来解释的。
但是,从磁通量角度考虑,圆盘的磁通量到底改变了没有?
能不能用磁通量随时间的变化率来计算法拉第圆盘的电动势呢?
视频简介:首先介绍了传统讲法,即半径切割磁感线的方法求电动势,计算过程中,注意平均速度的求解,理解为什么平均速度是算数平均数。其次,从微观角度,分析自由电荷转动过程中受到洛伦兹力而发生移动,在圆盘中心和圆盘边缘形成电势差,通过相关计算,也可以得到类似结论。并且从理论分析了,微观角度分析实质就是求动生电动势。
其次,从磁通量角度考虑,最主要的是选择合适的回路。回路应该是由确定的部分构成,并且在圆盘转动的过程中,能体现出转动的性质。圆盘往往大家不好理解,不妨先把圆盘简化成圆环和某一半径,以及外电路构成的回路。在简化电路以后,根据楞次定律判断出电流方向,可以看出两个等效电源是并联的关系。通过法拉第电磁感应定律计算,也可以得到相同的结论。合理外推到圆盘,结论也是一样的。
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