30.13
由变化的磁场产生的感应电场,不同于由静止电荷分布产生的静电场。
感应电场是非保守场,因为其在闭合路径上移动电荷所做的净功不为零,而静电场是保守场。
考虑一个半径为 0.25 米的圆形线圈。垂直于线圈平面的磁场方向向内,且以每秒 3 t 特斯拉的恒定速率开始增加。计算在 5 秒时感应出的电动势和电场。
列出已知量和未知量。
由于磁场垂直于平面,磁通量等于线圈的磁场与面积的乘积。
根据法拉第定律,基于磁通量计算,在 5 秒时感应电动势为 2.94 伏特。
此外,感应电动势可以用感应电场来表示。
由于电场矢量与线圈相切,而线圈的周长为 2πr,因此可重新整理方程以求得感应电场——1.87 伏特每米。
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