動生電動勢與感生電場有關嗎（動生電動勢和感生電動勢的發電原理）

2023-10-20 03:18:10 1

物理學中產生電的方式主要有兩種：一種是導體切割磁感線產生的電動勢，又稱為動生電動勢；另一種是閉合迴路中磁場強弱的改變而產生的電動勢，又稱為感生電動勢。

原理：根據法拉第電磁感應定律，只要一個閉合迴路中的磁通量發生變化，迴路中就會產生產生感應電動勢。

動生電動勢和感生電動勢的主要區別：動生電動勢是靠導體切割磁感線來產生電動勢，而感生電動勢是靠磁場的強弱變化來產生電動勢。

下面分別詳細介紹下動生電動勢和感生電動勢。

電磁感應圖示

第一，動生電動勢。

1.原理

迴路或其一部分在磁場中有垂直於磁感線方向的相對磁場的運動，這樣產生的電動勢成為動生電動勢。

產生動生電動勢的導體必須要以垂直於磁感線的方向在磁場中運動，然後會在同時垂直於磁場和運動方向的兩端產生的電動勢。

2.計算公式

動生電動勢的具體計算公式為E=VLv。其中，E是電動勢的大小，B是磁場強度，L是切割磁感線的導體的有效長度，v是導體垂直磁感線方向切割磁感線時的運動速率。

由上面的公式可知，動生電動勢的大小等於磁場強度、導體的有效長度和導體垂直磁感線方向的運動速率三者間的乘積。

電動馬達轉子的特寫鏡頭

第二，感生電動勢。

1.原理

閉合的迴路不動，因磁場的變化導致穿過閉合迴路的磁通量發生改變而產生的感應電動勢成為感生電動勢。換句話說就是，感生電動勢的產生只是變化的磁場本身引起的。

著名的數學家、物理學家麥克斯韋指出，由變化的磁場激發的電場感是感生電場（也叫渦旋電場），它的電力線是閉合的。

2.計算公式

感生電動勢的計算公式如下圖所示。

感生電動勢的兩個計算公式

由上面的兩個公式可知，感生電動勢的大小等於閉合線圈的圈數和磁通量的變化率的乘積。

增加線圈的匝數或者增大磁通量的變化率都可以增大感生電動勢的大小。而減少線圈的匝數或者減小磁通量的變化率都可以減小感生電動勢的大小。

大電動機中的定子的特寫鏡頭

第三，動生電動勢和感生電動勢的相互轉換。

參照系不同，動生電動勢可以轉換為感生電動勢，感生電動勢也可以轉換為動生電動勢。但它們間的轉換一般不同值，只有在相互轉換時選擇的兩個不同參考系間的相對速度比遠比光速小得多的情況下，才會被看為同值轉換。

第四，人類目前主要的其他發電方式。

目前人類的發電方式主要有風力發電、水力發電、火力發電、核能發電、地熱發電、人力發電、太陽能發電等。

其中太陽能發電主要有兩種方式：一種是「光熱電」轉換方式；另一種是「光電」直接轉換方式。

風力發電

除了太陽能發電中的光電發電轉換形式外，目前人類主要的發電方式中都會用到電磁感應原理中的動生電動勢原理和感生電動勢原理。

所以說，利用電磁感應中的動生電動勢原理和感生電動勢原理來發電的原理，仍是人類目前最主要的發電原理。