关于动生电动势和感生电动势的若干思考

谢子凌

【摘 要】动生电动势和感生电动势不仅是高中物理学习难点，也是电磁学研究的重点。本文从动生电动势和感生电动势的概念出发，分析动生电动势与感生电动势之间的联系和区别，让我们更深刻地认识和理解这两个知识点。

【关键词】电磁感应；动生电动势；感生电动势

中图分类号： O441.3 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）36-0204-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.36.087

Thoughts on the dynamic electromotive force and the induced electromotive force

XIE Zi-ling

（Meihu Lake Middle School， Changsha， Changsha， Changsha Hunan 410205， China）

【Abstract】Dynamic electromotive force and induced electromotive force are not only the difficulties in high school physics learning， but also the focus of electromagnetism research. Based on the concept of Dynamic electromotive force and induction electromotive force， this paper analyzes the connection and difference between Dynamic electromotive force and induction electromotive force， so that we can better understand and understand these two knowledge points.

【Key words】Electromotive force；Induction electromotive force；Dynamic electromotive force

0 引言

法拉第電磁感应定律：只要穿过回路的磁通量发生了变化，在回路中就会有感应电动势产生。而实际上，引起磁通量变化的原因不外乎两条：其一是回路相对于磁场有运动；其二是回路在磁场中虽无相对运动，但是磁场在空间的分布是随时间变化的，我们将前一原因产生的感应电动势称为动生电动势，而后一原因产生的感应电动势称为感生电动势。

1 动生电动势和感生电动势概念

图1中通电线管A不动，A中电流大小也不变，金属圆环B由远处向A靠近，此时磁通量的变化是由于框运动割磁感线引起的，B中产生的是动生电动势，这应该是没有争议的。图2中金属圆环B不动，通电螺线管A也（下转第208页）（上接第204页）不动，但使A中的电流变大，磁通量的变化是由磁感应强度变化引起的，这是感生电动势也是没有争议的。图3中金属圆环B不动，通电螺线管A中电流大小不变，让A从远处插入B。当A向B靠近时，B所在处的磁感应强度发生了变化，乍一看认为B产生的感应电动势是感生电动势。但从相对运动的角度看，虽然圆环B不动，通电螺线管A在运动，但也可以理解为，磁铁不动，线框在动。这样图3中的感应电动势就应该和图1相同产生的是动生电动势。

3 动生电动势和感生电动势之间区别

从两者产生的机理分析，动生电动势是由于外力使导体或回路切割磁感线，而使导体内自由电子受到洛伦兹力定向移动产生。感生电动势是固定回路中的磁场发生变化，是回路中的磁通量变化，变化的磁场产生了有旋电场，有旋电场对回路中的电荷的作用力是一种非静电力，它引起了感生电动势。两者之间的区别是产生电动势的非静电力不同，动生电动势是洛伦兹力，而感生电动势则不是。

从不同的参考系分析，动生电动势和感生电动势的区别不是绝对，对于实际中的电磁现象，在一个参考系中观察的是动生电动势，在另外一个参考系中是感生电动势。如右图所示，磁棒与环形导体相对运动，环形导体中出现感应电动势，如果以磁棒为参考，那空间各点的磁场不变，导体环切割磁感应线产生感应电动势。如果以环形导体为参考，那空间各点的磁场是变化的，变化的磁场产生涡旋电场，该电场使环形导体产生感应电动势。

4 结语

动生电动势与感生电动势在相对论中具有统一性，在经典电磁理论中又有相对性。高中生在学习动生电动势和感生电动势时，都应该从最基本的概念和原理着手，从本质上理解两者的不同，随着学习的深入，再适当地渗透两个知识点之间的共性，这样才能更好地学习和理解电磁学。

【参考文献】

[1]罗志娟，段永法，谢艳丁，何燕.关于动生电动势和感生电动势的讨论[J].物理通报，2016（11）：38-39.

[2]李凤灵.从本质上区分动生电动势与感生电动势[J].物理教学探讨，2008（08）：18-19.

[3]郭宏伟.探讨动生电动势与感生电动势的实质性区别[J].西藏大学学报（汉文版），1996（01）：40-42.