法拉第圓盤發電機產生的電流方向怎麼確定

2022-10-26 22:30:35 字數 4387 閱讀 5155

1樓:匿名使用者

2023年,法拉第發現了電磁感應現象之後不久,他又利用電磁感應發明了世界上第一臺發電機——法拉第圓盤發電機。這臺發電機制構造跟現代的發電機不同,在磁場所中轉動的不是線圈,而是一個紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄(圖9-3),圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼,用導線把電刷與電流表連線起來;紫銅圓盤放置在蹄形磁鐵的磁場中。

當法拉第轉動搖柄,使紫銅圓盤旋轉起來時,電流表的指標偏向一邊,這說明電路中產生了持續的電流。

法拉第圓盤發電機是怎樣產生電流的呢?

我們可以把圓盤看作是由無數根長度等於半徑的紫銅輻條組成的,在轉動圓盤時,每根輻條都做切割磁力線的運動。如圖9-4所示,當輻條轉到oa位置時,輻條和外電路中的電流表恰好構成閉合電路,電路中便有電流產生了。隨著圓盤的不斷旋轉,總有某根輻條到達oa位置,因此外電路中便有了持續不斷的電流。

2樓:改梅連棋

盤轉動面積

不是這樣看的。

法拉第發電機可以等價於無窮根導體棒旋轉切割磁感線。

單拿出一根來說就可以用閉合電路磁通量變化來解釋了右手定則判斷。切割產生的動生電動勢

3樓:牛仔二代

右手定則,磁感線穿過手心,拇指與其餘四個手指在同一平面垂直中,大拇指指向兩觸點間圓盤運動方向,四指指的就是電流方向,so easy

法拉第圓盤發電機工作原理解釋

4樓:喵喵喵

把該金屬圓盤看成有無數條半徑組成,圓盤滾動時,相當於每條半徑(如:oa、ob、oc)都繞圓心o轉動而切割磁感線。

根據右手定則可以判斷,a、b、c等在磁場中金屬半圓邊線上的各點電勢較高,而圓心o的電勢較低,因此,圓心處將積累了大量的負電荷,而在磁場中的半圓邊線上將積累有正電荷。

金屬圓一旦繼續轉動,部分在磁場中的金屬邊線必將跑至磁場外,而由於慣性,在該部分金屬邊線上仍舊帶有正電荷,此時,圓心o處還是低電勢,所以這些正電荷將沿半徑方向流往圓心o而形成電流。

擴充套件資料

利用「微元」思想將圓盤當作無數個同心圓環閉合電路。當加上勻強磁場時,每一個同心圓環閉合電路中的磁通量都沒有變化,在每一個圓環電路上都沒有感生電動勢產生,所以在這些同心圓環電路上也就沒有感應電流。

但若將圓盤看成由無數根輻條組成,他們都在切割磁感線,隨盤做圓周運動的電子受到沿半徑由中心到邊緣的洛倫茲力,結果使正負電荷分別在圓盤中心和邊緣積累,從而產生動生電動勢,與外電路通過圓盤邊緣、圓盤中心相連構成閉合電路,從而形成沿半徑方向的感應電流。

電流真實方向是沿半徑向裡的,與同心圓環電路正好是垂直關係,每一個同心圓環上的各點都是等勢點,即每一個同心圓環都是一根等勢線。因此問題中穿過圓盤的磁通量沒有變化,圓盤上沒有沿同心圓方向的感應電流,圓盤轉動過程中形成了沿半徑方向的動生電動勢。

5樓:是嘛

圓心處固定一個搖柄,圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼,用導線把電刷與電流表連線起來;紫銅圓盤放置在蹄形磁鐵的磁場中。當法拉第轉動搖柄,使紫銅圓盤旋轉起來時,電流表的指標偏向一邊,這說明電路中產生了持續的電流。

可以把圓盤看作是由無數根長度等於半徑的紫銅輻條組成的,在轉動圓盤時,每根輻條都做切割磁力線的運動。輻條和外電路中的電流表恰好構成閉合電路,電路中便有電流產生了。隨著圓盤的不斷旋轉,總有某根輻條到達切割磁感線的位置,因此外電路中便有了持續不斷的電流。

擴充套件資料

2023年9月23日,法拉第發明發電機。英國科學家法拉第於1831 年發現了電磁感應原理。這一在人類社會發展過程中起到重要作用的原理是說:

當磁場的磁力線發生變化時,在其周圍的導線中就會感應產生電流。法拉第曾煞費苦心,通過研究和反覆實驗,終於發現了這一影響巨大的科學原理,

發電機是把機械能把轉化成電能的裝置。通過原動機先將各類一次能源蘊藏的能量轉換為機械能,然後通過發電機轉換為電能,經輸電、配電網路送往各種用電場合。

6樓:

整體磁通量的確沒變- -,但對於部分(在磁場中與即將進入磁場的兩個微元),磁通量變了(在磁場中的變小,即將進入的變大),且兩者產生的電流不會抵消,相互加強。這也就是為什麼可以看做輻條,其實就是微元(個人認為)

至於為什麼不會短路,首先,如果銅盤電阻為零的話,的確不能在迴路中產生電流,然而。而且法拉第做這個不是為了發電(效率低下),只是證明磁生電,只要有電流即可,不管多小

7樓:匿名使用者

個人認為物理書上的圖是錯的,用物理書3-2的圖,電流應該為o到a,因為a點電勢高,o點電勢低,oa充當電源,而在電源內部電流是從低電勢到高電勢,即從o到a,可能是教科書出錯了。

8樓:匿名使用者

我們可以把圓盤看作是由無數根長度等於半徑的紫銅輻條組成的,在轉動圓盤時,每根輻條都做切割磁力線的運動。輻條和外電路中的電流表恰好構成閉合電路,電路中便有電流產生了。隨著圓盤的不斷旋轉,總有某根輻條到達切割磁感線的位置,因此外電路中便有了持續不斷的電流。

9樓:天使小姝穎

相當於無數的導線在切割磁感線,無數個電源並聯

10樓:匿名使用者

我認為圓盤發電機根本就不可能發出電來。原因是正在切割磁感線的那一部分金屬圓盤可以產生感應電動勢(感應電壓),這一部分相當於電源,其他沒有切割磁感線的那一部分金屬圓盤正好構成了電源短路,所以通過圓盤的邊緣和轉軸連線外電路中就不可能有電流!也就是說產生的感應電流在圓盤的內部流動,不會向外電路供電,所以電流通過圓盤會產生熱量。

法拉第圓盤發電機,磁通量沒有變化為什麼還有電流,當然切割磁感線會有電動勢,但是電流是依據磁通量變化 10

11樓:鵝子野心

法拉第發電機可以等價於無窮根導體棒旋轉切割磁感線。單拿出一根來說 就可以用 閉合電路磁通量變化來解釋了,右手定則判斷。切割產生的動生電動勢。

如何從磁通量變化角度解釋法拉第圓盤發電機原理

寫在前面:從導線切割磁感應線角度解釋法拉第圓盤發電機原理非常簡單,而從通用的磁感量變化角度較難分析,教參也只給了切割解釋,問題出在哪呢?(已整理已投稿)

電磁感應現象的本質:電路(不一定閉合)中磁通量變化在電路中產生(沿電路方向的)感應電動勢。因此,若從磁通量角度分析,首先需要的是確定研究哪一個迴路。

大家的困惑在於圓盤全部放在磁場中,圓盤磁通量沒有變化,所以圓盤就不應產生感應電流。 我們若選擇圓盤為電路,其實是將圓盤當作無數個同心圓形閉合電路,所說圓盤的磁通量沒有變化,其實就是指在這些閉合電路中的磁通量沒有變化,在每一個圓形電路上都沒有感應電動勢產生,所以在這些同心圓形電路上也就沒有感應電流。而我們圓盤上的電流真實方向是沿半徑方向的,與這些同心圓形電路正好是垂直關係。

因此,圓盤磁通量沒有變化,圓盤上沒有感應電流是指沒有同心圓方向的感應電流。

在圓盤轉動時,圓盤上任一半徑方向電路都磁場中轉過一面積引起磁通量的變化,在這半徑電路方向產生感應電動勢,與外電路通過圓盤邊緣(如圖中的紅實線)、圓盤中心相連構成閉合電路,從而形成沿這半徑電路方向的感應電流,對整個圓盤而言,圓盤面上應形成從中心到邊緣各處都有的半徑方向上的電流,這與從導體切割角度分析得到的結論是一致的。由此也可以看出,在圓盤上沒有形成同心圓方向的電流,咎其本質是因為同一圓形電路上各點電勢相等,不能形成電流。

從以上分析中可以看出,我們的疑惑源於套用電磁感應條件時沒有將這一塊狀(圓盤)導體上細化成不同線狀(棒狀或環狀)的電路進行分析,從而將不同電路上的電磁感應現象混為一談了。

12樓:匿名使用者

首先指出答主第一個錯誤,在法拉第圓盤發電機啟動時,其內是有磁通量的變化的。該題既可以用動生電動勢理解也可以用感生電動勢理解,動生理解上面那位大哥回答了,我就回答如何用感生理解。

這種看似磁通量不變但有電動勢產生的情況叫做「通量法則佯謬」,在運用磁通量隨時間變化來計算電勢時需注意從運動開始到運動結束的運動導體應該是同一個導體,題主之所以認為磁通量不變就是犯了這個錯誤,誤將不同的另一個運動導體視為第一個運動導體,從而得出了磁通量沒變的結論。其實第一個運動導體已經運動了wt的角度了。

當然高中建議還是用動生,容易理解也容易計算。最後,不要懷疑法拉第電磁感應定律,如果你認為他錯了,那一定是你錯了

如圖所示為法拉第圓盤發電機示意圖

13樓:控制器工程師

好好學習,天天向上。。。

求解:法拉第圓盤發電機原理(高中範圍知識內無法解答,求高手釋疑)

14樓:匿名使用者

小用一下積分。。。

因為圓盤上的角速度w一樣 半徑不一樣 因此速度v不一樣 v=wr根據e=vbl得

de=bvdr=bwrdr

積分e=bwr^2/2

根據右手定理 電流由c到d

法拉第圓盤發電機的問題 5

15樓:惟何戒之

切割了磁感線,你再仔細觀察一下高中物理教科書中的法拉第圓盤發電機。

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