动生电动势的外电路回路里有静电场吗?推动电荷通过负载电阻?

如题所述

动生电动势本质上是因为在磁场中运动的导体中的自由电荷受到的洛伦兹力的一个分力驱动导体中的自由电荷移动,从而在外电路两端形成电势差,在外电路中形成电场,推动电荷通过负载电阻。追问

那外电路中的电场是不是静电场?因为导体棒两端累积了静电荷?

追答

在外电路中的电场不是静电场。而是稳恒电场(假如电流恒定的话)

静电场除了要求电荷分布不随时间变化外,还要求电荷不流动。静电场中导体内部场强处处为零,导体的电位处处相等,且在导体表面外附近,电场同导体表面垂直;静电场中没有电流,不存在电流产生的磁场,即静电场与磁场没有必然的联系。
  稳恒电场只要求电荷分布不随时间变化,允许导体中存在不随时间变化的电流。因此,稳恒电场中导体内部的电场强度可以不为零,导体内两点之间可以有电位差,在导体表面外附近,电场同导体表面一般不垂直;稳恒电场总是伴随着稳恒磁场。

追问

感谢回复,还要追问:
当导通产生稳恒电流的时候,导体棒的两端还有没有累积电荷?你也说在外电路两端(也就是导体棒两端)形成电势差,那既然导体棒两端有电势差,那两端是否一定累积电荷??

追答

肯定是有的,不然不会有电势差。

追问

谢谢!
再问一下:可不可以这样说:动生电动势会产生电压,而感生电动势则不产生电压,因为是涡旋电场,无电压的概念?

追答

根据法拉第电磁感应定律和麦克斯韦电磁场理论,涡旋电场是非保守场即非势场,即不存在电势和电势差(电压)的概念。

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第1个回答  2020-12-07
动生电动势本质上就是变化的磁场产生电场,也可以说是动生电场,并不是由不变的电荷产生的,不能称为静电场。追问

导体棒匀速切割磁力线,导体棒两端累积电荷,最后导体棒内电荷所受洛伦兹力与静电力平衡。如果导体棒接外电路,那外电路的电荷不受洛伦兹力,外电路的电荷因何定向移动?

追答

洛伦兹力将电荷推到两端,形成电势差,当接上外电路时,外电路中也存在电场,电荷从高电位移到低电位,这里不需要洛伦兹力(当然也没有),因此切割时洛伦兹力就像一个发电机不断将电荷从低电位推到高电位,外电路相当于一个负荷,电荷从高电位跑到低电位,失去的能量就是对负荷做的功。

追问

两端有电势差,那就意味着两端一定有累积电荷啰?无论外电路是否通电?

追答

电势差是由电场产生的,而电场是由电荷和变化的磁场产生的。外电路不通电,当然会累积电荷,与变化产生的电场抵消,导体内部处于平衡状态。当外电路通电时,电荷就从外电路回到别一端开成电流,这里两端就没有电荷累积,出不是平衡状态,仍有电位差,其实就是变化磁场产生的电动势。一般来说,不要把电场和电路混在一起说,

追问

“这里两端就没有电荷累积,出不是平衡状态,仍有电势差” 是什么意思?是“但不是平衡状态,仍有电势差”的意思吗?---如果没有电荷累积,光靠电势差,电荷就能定向移动?电荷必须在力的推动下才能移动啊?两端累积了电荷才能在外电路里激发出电场啊?

追答

有动生电场,就有电势差,导体中的电子就受到电场力的作用定向移动,因此是有电子的但不用累积。

追问

听说过感生电场(涡旋电场),没听说过“动生电场”,“动生电场”也是涡旋电场吗?

追答

本质上都是磁通变化,感生动生只是引起磁通变化的方式不同罢了,是你问的动生电动势,想必你对动生电场很清楚。