[問題] 關於磁生電的一些概念問題

[phoenix286 (糰子大家族)]

【出處】(習題或問題的出處)

上課的內容

【題目】(題目的文字敘述，如有圖片亦要提供圖片)

如下述

【瓶頸】(解題瓶頸或思考脈絡，請盡量詳述以利回答者知道要從何處講解指導)

如下述


磁生電概念的引入常常是由一個金屬棒開始說起。

在一個均勻磁場中，使金屬棒移動，則金屬棒上的自由電子會因為勞倫茲力而向一端移動

，而讓金屬兩端形成電位差。這個電位差造成的靜電力會和勞倫茲力達成平衡。

現有一個含電阻的U型軌道，並籠罩著均勻磁場。讓金屬棒在軌道上面移動，因為金屬棒

兩端具有電位差，因此會和U型軌道產生一個電流迴路(感應電流)。同時電阻上有電流通

過，因為電流熱效應而釋放熱能。根據能量守恆定律，損耗的能量是來自於金屬棒的動能

。

以上是我所理解的上課內容。

我常常把金屬棒想成電池，整個過程便如同有電池、電阻的電路。試想用一個伏特計連接

電阻兩端，便可以量到一個電位差，忽略電線電阻，此電位差即為感應電動勢。


但是在轉換成以下情境時，我遇到了瓶頸。

將一個電阻不能忽略的圓形線圈，放在一個隨時間變動的磁場內。那麼將一個伏特計接在

這個線圈的1/5上，電位如何？

圓形線圈是具有對稱性的，接在1/5上也就代表著接在另一個方向的4/5上，顯然不能用單

純的V=IR來看。如果套用我在直流電的看法，那這個問題會變成在一個頭尾相連的電池內

1/5的電壓是多少？電池內的電壓，我無法想像這個概念。如果依照對稱性，一個合理的

看法是電位必須是0。但是一個具有電流、電阻，結果電壓是0？我無法接受。

寫到這裡才發現，就算不是感應出的交流電源，而是一般交流電源，我也會遇到瓶頸。


暫時撇開這個情境，換到實際的應用----電磁爐上。一般認為摸電磁爐不會觸電，這支持

了電位是0的說法。不過我也看到了其他幾派說法：一派說法是因為人體電阻太大，所以

碰到電磁爐相對人體電流太小，而沒有觸電的感覺；另一派說法則是人不是鐵磁性物質，

所以不會產生感應電流。



        在這裡先謝謝版友的回答。另外，除了瓶頸，也希望版友能否幫忙檢視一下整個概念的

部分是否有錯，我實在很擔心是因為前面的概念錯誤才導致後面的瓶頸。

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 119.14.80.221
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※ 編輯: phoenix286 (119.14.80.221), 06/12/2015 17:18:44
推 kingstong: 電阻太大發燙電能就變成熱能了呀,而現在也沒有能把廢熱
→ kingstong: 轉為電能的技術啊!如果有效率也不大啊!廢熱應該是地球
→ kingstong: 存在又不能利用的能了呀!
→ saram: 電磁爐的發明是一個意外.
→ saram: 因為電磁場感應到導磁不佳的鐵,因渦流發熱而聯想到以這熱
→ saram: 來煮食.
→ saram: 但人體沒有那麼多的鐵,所以不會產生熱.
→ saram: 對其他的非導磁物也一樣沒作用.
→ saram: 至於電流產生,那又是另一回事了.
→ saram: 所謂電流是二次電流吧?那要另一個"二次線圈"加上迴路,方能
→ saram: 生出電流來的,沒有二次的迴路,適當負載,才會產生.
→ saram: 設計電磁爐與設計電磁感應來昇降電壓,是不同方向別混淆.