XX 大学
计 算 机 程 序 设 计
题目：磁场中旋转导体的电动势
学院(系) ： 年级专业：
学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：
燕山大学课程设计（论文）任务书
院（系）： 基层教学单位：
说明：，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
20 年 月 日
燕山大学课程设计评审意见表
目 录
摘要………………………………………………………………………………………2 关键字……... …………………………………………………. ………... ….. …………..2
一、课题背景简介………………………………………………………….. …………..2 二、物理模型的建立………………………………………………………….. ………..2 1. 问题的提出………………………………………………………….. ……. . …….2 2. 问题的分析与模型的假设………………………………………………………...2 3. 模型的建立…………………………………… …………….. …………….. …...3 三、计算机算法流程图………………………………… …… ………… ………. ……3 四、计算机程序….... ………………………………………. ………… . ……………4 五、计算结果及分析………………………………………. ……………. ……………6 1. 模型计算结果…………………………. ………………………………………......7
2. 计算结果分析……………………………………………………………. …… ….7
六、参考文献……………………………………… ……… ……………………. ……8
磁场中旋转导体的电动势
摘要：
电力资源是当今社会得以快速发展的基础，一个国家的发展状况的好坏
在一定程度上取决于国家的电力资源的供给情况。自法拉第发现电磁感应定律以来，人类电力事业的发展得到了长足的发展。那么动圈式的发电机的工作原理是什么样的，是如何将磁场中的能量转化为电能的。知道这些才可以让我们更了解发电机的工作原理，才能进一步改进发电机，有效的提高磁电的转换率。
该文将利用matlab 编程方法，运用相关的物理知识，将旋转导体的电动势描绘出来。
关键字：电力 磁场 旋转导体 电动势 matlab
Summary:
Electric power resource is the foundation of today's society rapid
development, the stand or fall of a country's development to a certain extent, depends on the supply of electric power resources of the country. Since the Faraday discovered law of electromagnetic induction, the human the development of the electric power industry has been considerable development. Then the dynamic type of the working principle of the generator is what kind of, is how to put magnetic field the energy is converted into electrical energy. Know these can let us know more about the working principle of the generator, in order to further improve the generators, effectively improve the magnetoelectricity conversion rates.
This paper will use the matlab programming method, using relevant knowledge of physics, described rotating electromotive force of the conductor.
key words: electricity The magnetic field Rotating conductor electromotive force matlab
一、课题背景简介
研究磁场中旋转导体电动势是通过计算机对磁场中导体的转动情况的模
拟, 计算出导体的电动势, 对动圈式发电机的研究可以更加简便, 也可以更好地了解飞机及其他航天器械在空中飞行的电动势分配情况。
二、物理模型的建立
1. 问题的提出
一个导体棒在磁场中做旋转运动，要求导体两端电动势的大小。
2. 问题的分析与模型的假设
导体棒在磁场中有多种旋转情况，比较复杂，为了简化问题，我们假设导体棒所在磁场为恒定均匀无限大磁场。
假设导体棒一端固定一端转动，磁场大小为B ，导体棒的长度为L ，与磁
场的夹角为A ，导体棒旋转角速度为w ，线速度为V 。
3. 模型的建立
E 。 cos A dx
0电动势求解公式：
三、计算机算法流程图
四、计算机程序
xm=l+0.1; %磁场范围 x=-xm:0.05:xm; %坐标向量 [X,Y]=meshgrid(x); %坐标矩阵
figure %创建图形窗口
plot(X,Y,'x','MarkerSize',10) %画“叉” title('在匀强磁场中旋转导体棒的电动势','FontSize',20)%标题
th=linspace(0,2*pi,30); %角度向量
axis equal off %使坐标轴间隔相等并隐轴
hold on %保持图像
plot(l*cos(th),l*sin(th),'--','linewidth',2)%画虚线圆
text(-l,l,['\it\epsilon\rm=',num2str(e),'V'],'FontSize',16)%显示电动势
text(0,0,'\itO','FontSize',16) %显示原点
ht=text(l,0,'\itA','FontSize',16); %显示字母A 并取句柄 hp=plot([0,l],[0,0],'LineWidth',3); %画棒并取句柄 pause %暂停 th=0; %初始角度清零 while 1 %无限循环 th=th+pi/180; %加一个度数 x=l*cos(th); %端点横坐标 y=l*sin(th); %端点纵坐标 set(hp,'XData',[0,x],'YData',[0,y])%设置棒的坐标 set(ht,'Position',[x,y]) %设置字母A 的位置 drawnow %刷新屏幕 if get(gcf,'CurrentCharacter')==char(27) break,end%按ESC 键退出
end %结束循环
五、计算结果及分析 1. 模型的计算结果
2. 计算结果分析
通过matlab 仿真软件将导体切割磁感线的运动模拟出来, 可以更加直观的了解到旋转导体棒在磁场中的电动势的大小, 可以更加直观的了解旋转导体棒切割磁感线的运动, 通过改变数值的大小, 也可以明显的知道各个物理量对导体棒电动势的大小的影响.
六、参考文献
【1】《大学物理学》（电磁学部分）张三慧 主编 清华大学出版社 【2】《matlab 电子仿真与应用》 韩利竹 王华 主编 国防工业出版社 【3】《MATLAB 基础及应用》张学敏编著 中国电力出版社
XX 大学
计 算 机 程 序 设 计
题目：磁场中旋转导体的电动势
学院(系) ： 年级专业：
学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：
燕山大学课程设计（论文）任务书
院（系）： 基层教学单位：
说明：，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
20 年 月 日
燕山大学课程设计评审意见表
目 录
摘要………………………………………………………………………………………2 关键字……... …………………………………………………. ………... ….. …………..2
一、课题背景简介………………………………………………………….. …………..2 二、物理模型的建立………………………………………………………….. ………..2 1. 问题的提出………………………………………………………….. ……. . …….2 2. 问题的分析与模型的假设………………………………………………………...2 3. 模型的建立…………………………………… …………….. …………….. …...3 三、计算机算法流程图………………………………… …… ………… ………. ……3 四、计算机程序….... ………………………………………. ………… . ……………4 五、计算结果及分析………………………………………. ……………. ……………6 1. 模型计算结果…………………………. ………………………………………......7
2. 计算结果分析……………………………………………………………. …… ….7
六、参考文献……………………………………… ……… ……………………. ……8
磁场中旋转导体的电动势
摘要：
电力资源是当今社会得以快速发展的基础，一个国家的发展状况的好坏
在一定程度上取决于国家的电力资源的供给情况。自法拉第发现电磁感应定律以来，人类电力事业的发展得到了长足的发展。那么动圈式的发电机的工作原理是什么样的，是如何将磁场中的能量转化为电能的。知道这些才可以让我们更了解发电机的工作原理，才能进一步改进发电机，有效的提高磁电的转换率。
该文将利用matlab 编程方法，运用相关的物理知识，将旋转导体的电动势描绘出来。
关键字：电力 磁场 旋转导体 电动势 matlab
Summary:
Electric power resource is the foundation of today's society rapid
development, the stand or fall of a country's development to a certain extent, depends on the supply of electric power resources of the country. Since the Faraday discovered law of electromagnetic induction, the human the development of the electric power industry has been considerable development. Then the dynamic type of the working principle of the generator is what kind of, is how to put magnetic field the energy is converted into electrical energy. Know these can let us know more about the working principle of the generator, in order to further improve the generators, effectively improve the magnetoelectricity conversion rates.
This paper will use the matlab programming method, using relevant knowledge of physics, described rotating electromotive force of the conductor.
key words: electricity The magnetic field Rotating conductor electromotive force matlab
一、课题背景简介
研究磁场中旋转导体电动势是通过计算机对磁场中导体的转动情况的模
拟, 计算出导体的电动势, 对动圈式发电机的研究可以更加简便, 也可以更好地了解飞机及其他航天器械在空中飞行的电动势分配情况。
二、物理模型的建立
1. 问题的提出
一个导体棒在磁场中做旋转运动，要求导体两端电动势的大小。
2. 问题的分析与模型的假设
导体棒在磁场中有多种旋转情况，比较复杂，为了简化问题，我们假设导体棒所在磁场为恒定均匀无限大磁场。
假设导体棒一端固定一端转动，磁场大小为B ，导体棒的长度为L ，与磁
场的夹角为A ，导体棒旋转角速度为w ，线速度为V 。
3. 模型的建立
E 。 cos A dx
0电动势求解公式：
三、计算机算法流程图
四、计算机程序
xm=l+0.1; %磁场范围 x=-xm:0.05:xm; %坐标向量 [X,Y]=meshgrid(x); %坐标矩阵
figure %创建图形窗口
plot(X,Y,'x','MarkerSize',10) %画“叉” title('在匀强磁场中旋转导体棒的电动势','FontSize',20)%标题
th=linspace(0,2*pi,30); %角度向量
axis equal off %使坐标轴间隔相等并隐轴
hold on %保持图像
plot(l*cos(th),l*sin(th),'--','linewidth',2)%画虚线圆
text(-l,l,['\it\epsilon\rm=',num2str(e),'V'],'FontSize',16)%显示电动势
text(0,0,'\itO','FontSize',16) %显示原点
ht=text(l,0,'\itA','FontSize',16); %显示字母A 并取句柄 hp=plot([0,l],[0,0],'LineWidth',3); %画棒并取句柄 pause %暂停 th=0; %初始角度清零 while 1 %无限循环 th=th+pi/180; %加一个度数 x=l*cos(th); %端点横坐标 y=l*sin(th); %端点纵坐标 set(hp,'XData',[0,x],'YData',[0,y])%设置棒的坐标 set(ht,'Position',[x,y]) %设置字母A 的位置 drawnow %刷新屏幕 if get(gcf,'CurrentCharacter')==char(27) break,end%按ESC 键退出
end %结束循环
五、计算结果及分析 1. 模型的计算结果
2. 计算结果分析
通过matlab 仿真软件将导体切割磁感线的运动模拟出来, 可以更加直观的了解到旋转导体棒在磁场中的电动势的大小, 可以更加直观的了解旋转导体棒切割磁感线的运动, 通过改变数值的大小, 也可以明显的知道各个物理量对导体棒电动势的大小的影响.
六、参考文献
【1】《大学物理学》（电磁学部分）张三慧 主编 清华大学出版社 【2】《matlab 电子仿真与应用》 韩利竹 王华 主编 国防工业出版社 【3】《MATLAB 基础及应用》张学敏编著 中国电力出版社