動能轉化為電能的原理是什麼

時間 2021-06-23 07:30:43

1樓:靈動之翼

動能轉化為電能,本質都是洛倫茲力。舉個最簡單的例子:導體切割磁感線。如圖。

導體中存在自由的正負電荷,當它向右運動時,正電荷和負電荷都隨著導體向右移動,具有了向右的速度,於是受到洛倫茲力。正電荷洛倫茲力向上,負電荷洛倫茲力向下,於是正負電荷分開,導體內部產生電場,這就有了電能。而導體內電荷在分開的過程中,就具有了豎直方向的速度分量,於是它們的洛倫茲力方向也改變,擁有了與導體運動方向相反的分量,這個分量阻礙了導體棒的運動,使之動能減小。

所以我們說「洛倫茲力不做功」,它其實是乙個分量做正功,產生了電能,另乙個分量做負功,減小了動能,整體不做功。

2樓:錢澤華

不記得初中物理講了哪些內容,所以我越往後說的越直白。

初中物理是否提到了「電磁感應」或者說「動生電動勢」:在磁場中,一段導體切割磁力線運動,就會在導體上產生電勢差;如果是導體被接在閉合回路上(並且迴路總體的電勢差沒有抵消的話)就可以產生電流。

直觀點講的話,導體(比如假設一根鐵棍)切割磁力線,其中的載流子(比如電子)相當於在磁場中運動,會受到磁場力的作用,這個力是垂直於磁場也垂直於運動方向的,也就是沿著鐵棍的方向。所以一旦迴路接通,就會有電流形成。

值得注意的是,此時電流形成意味著載流子沿著鐵棍運動了,這個運動又會受到磁場力作用,這個力恰恰是和鐵棍運動方向相反,阻礙鐵棍運動。「楞次定律」中包含這個結論,也就是電磁感應現象中多是負反饋(抵消作用)而不是正反饋(互相促進)。從能量角度來講,感應電流對應了電能的產生,也應該對應動能的減小。

再直觀且不太嚴謹點,不知道有無學過這個,帶電粒子在磁場中的運動,磁場力只改變粒子運動方向不改變速度大小(動能)。載流子如果沿著鐵棍運動,巨集觀上看就是電流或說電能;如果垂直鐵棍運動,巨集觀上看就是運動或說動能。磁場在這裡微觀上改變了載流子運動方向巨集觀上改變了能量形式,把動能轉換成了電能。

順便你寫錯別字了。

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