这三个问题一般的情况下是单独讨论,没有定量的关系。但是可以将它们编在一个题目中。例如平等导轨水平放置,电阻不计。左端连有电阻R。一根导体棒电阻也是R,垂直导轨放置,导轨所在处有垂直向上匀强磁场B。导体棒在外力F作用下向右以v匀速运动,已知导轨间距离为L。则问:(1)运动距离为s过程中安培力做的功:W=F安S=B^2L^2V/2R.(2)由于导体棒切割磁场产生的感应电流做的功W电=IE=B^2L^2V/2R..(3)导体棒的焦耳热Q=I^Rt=B^2L^2V/4R
由上边的计算可知中外力做功等于克服安培力做功,这个功全部转变为电流做的功,一部分在外电阻上消耗为热量,另一部分在电源{导体棒}上产生焦耳热。
安培力做功=焦耳热的前提为:
1.安培力做负功(做正功的话就是电动机了,电能转化为机械能)
2.电路中只有一个电动势即感应电动势在起作用(没别的电源参与能量过程)
感生电动势的机理和动生电动势不同,它的能量过程不是靠安培力做功完成的,而是电磁场在传递能量,也就是说靠电磁波在传递能量,在电磁场分布的空间内存在电磁波的能量流。
典型的变压器原线圈电路和副线圈电路是两个电路,能量靠变压器中的电磁场由原线圈传给副线圈。
导体棒产生的感应电流的电功+导体棒的焦耳热=导体棒所受安培力做的功
能量转化,其实可以把导体棒所受安培力做的功看做总功
导体棒产生的感应电流的电功看做有效功
导体棒的焦耳热看做能量损失
导体棒产生的感应电流的电功+导体棒的焦耳热=导体棒所受安培力做的功
能量转化,其实可以把导体棒所受安培力做的功看做总功