如图http://hiphotos.baidu.com/lunatic001/pic/item/4996d0fb91a29c024e4aea27.jpeg
B方向向下
线圈此时处于垂直位置,按公式U=BLV,电动势处于最大
现在就从ε=△ф /△t的角度来解释为什么此时电动势最大
线圈是顺时针转的
设经过一个极短的时间△t,线圈转到b位置
这时,磁感线穿越的有效面积就从0变为图中红色区域
设经过△t时间,线圈转过了ω△t角度,则:
△S红色=R×sinω△t×L
ε=△ф /△t
=B△S/△t
=B×R×sinω△t×L/△t
=B×R×sinω△t×L/△t
=B×R×sinω△t×L×ω/ω△t(分子分母同乘以ω)
=BRLω (约去sinω△t和△ωt,当角度极小时,sinθ是可以认为等于θ的,学习单摆时已经讲过)
而ωR=V
故
BRLω=BLV
得证
图:http://hiphotos.baidu.com/lunatic001/pic/item/4996d0fb91a29c024e4aea27.jpeg
ф可以是未态磁通量也可以是初态磁通量,它就是某一时刻的瞬时磁通量。
线圈在磁场中转动过程中通过它的磁通量随时间按正弦规律变化,
ф——t图像的斜率表示△ф /△t 。当ф=0时图像斜率最大所以△ф /△t最大,ф最大时,而图像斜率为0所以△ф /△t=0 。
ф 代表的是未态磁通量
ф 与B平行时,线圈切割磁感线的那一边的速度与磁感线相垂直,切割的有效速度最大,
因此感应电动势就最大。
ф 与B垂直时,线圈切割磁感线的那一边的速度与磁感线相平行,切割速度刚好等于0,自然感应电动势为0咯。