作者phoenix286 (团子大家族)
看板Physics
标题[问题] 关於磁生电的一些概念问题
时间Fri Jun 12 17:15:38 2015
【出处】(习题或问题的出处)
上课的内容
【题目】(题目的文字叙述,如有图片亦要提供图片)
如下述
【瓶颈】(解题瓶颈或思考脉络,请尽量详述以利回答者知道要从何处讲解指导)
如下述
磁生电概念的引入常常是由一个金属棒开始说起。
在一个均匀磁场中,使金属棒移动,则金属棒上的自由电子会因为劳伦兹力而向一端移动
,而让金属两端形成电位差。这个电位差造成的静电力会和劳伦兹力达成平衡。
现有一个含电阻的U型轨道,并笼罩着均匀磁场。让金属棒在轨道上面移动,因为金属棒
两端具有电位差,因此会和U型轨道产生一个电流回路(感应电流)。同时电阻上有电流通
过,因为电流热效应而释放热能。根据能量守恒定律,损耗的能量是来自於金属棒的动能
。
以上是我所理解的上课内容。
我常常把金属棒想成电池,整个过程便如同有电池、电阻的电路。试想用一个伏特计连接
电阻两端,便可以量到一个电位差,忽略电线电阻,此电位差即为感应电动势。
但是在转换成以下情境时,我遇到了瓶颈。
将一个电阻不能忽略的圆形线圈,放在一个随时间变动的磁场内。那麽将一个伏特计接在
这个线圈的1/5上,电位如何?
圆形线圈是具有对称性的,接在1/5上也就代表着接在另一个方向的4/5上,显然不能用单
纯的V=IR来看。如果套用我在直流电的看法,那这个问题会变成在一个头尾相连的电池内
1/5的电压是多少?电池内的电压,我无法想像这个概念。如果依照对称性,一个合理的
看法是电位必须是0。但是一个具有电流、电阻,结果电压是0?我无法接受。
写到这里才发现,就算不是感应出的交流电源,而是一般交流电源,我也会遇到瓶颈。
暂时撇开这个情境,换到实际的应用----电磁炉上。一般认为摸电磁炉不会触电,这支持
了电位是0的说法。不过我也看到了其他几派说法:一派说法是因为人体电阻太大,所以
碰到电磁炉相对人体电流太小,而没有触电的感觉;另一派说法则是人不是铁磁性物质,
所以不会产生感应电流。
在这里先谢谢版友的回答。另外,除了瓶颈,也希望版友能否帮忙检视一下整个概念的
部分是否有错,我实在很担心是因为前面的概念错误才导致後面的瓶颈。
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 119.14.80.221
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※ 编辑: phoenix286 (119.14.80.221), 06/12/2015 17:18:44
1F:推 kingstong: 电阻太大发烫电能就变成热能了呀,而现在也没有能把废热 06/17 16:38
2F:→ kingstong: 转为电能的技术啊!如果有效率也不大啊!废热应该是地球 06/17 16:39
3F:→ kingstong: 存在又不能利用的能了呀! 06/17 16:39
4F:→ saram: 电磁炉的发明是一个意外. 06/20 21:08
5F:→ saram: 因为电磁场感应到导磁不佳的铁,因涡流发热而联想到以这热 06/20 21:09
6F:→ saram: 来煮食. 06/20 21:10
7F:→ saram: 但人体没有那麽多的铁,所以不会产生热. 06/20 21:10
8F:→ saram: 对其他的非导磁物也一样没作用. 06/20 21:11
9F:→ saram: 至於电流产生,那又是另一回事了. 06/20 21:12
10F:→ saram: 所谓电流是二次电流吧?那要另一个"二次线圈"加上回路,方能 06/20 21:13
11F:→ saram: 生出电流来的,没有二次的回路,适当负载,才会产生. 06/20 21:14
12F:→ saram: 设计电磁炉与设计电磁感应来昇降电压,是不同方向别混淆. 06/20 21:16