电磁感应现象及电磁在生活中的应用
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探索法拉第电磁感应定律的实验及应用引言:法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一,它描述了导体中的电流随时间变化而产生的感应电动势。
本文将通过实验探索法拉第电磁感应定律,并阐述其在生活中的实际应用。
实验一:磁铁穿过线圈实验目的:验证法拉第电磁感应定律中的电磁感应现象。
实验原理:当磁铁穿过线圈时,由于磁感线的变化,线圈中的电流也发生了变化,从而产生了感应电动势。
实验步骤:1. 准备一根磁铁和一个线圈。
2. 将线圈接入一个示波器,调节示波器使其显示电压随时间的变化曲线。
3. 将磁铁快速穿过线圈的中心。
4. 观察示波器上电压随时间的变化曲线,并记录结果。
实验结果:在磁铁穿过线圈的瞬间,示波器上显示的电压出现了明显的变化,随后回归到零值。
实验分析:根据法拉第电磁感应定律,当磁场穿过线圈时,导体中的电流会随之产生。
因此,在磁铁穿过线圈的瞬间,线圈中会产生瞬时电流,进而产生感应电动势。
实验二:电磁感应的应用——发电机实验目的:探究法拉第电磁感应定律在发电机中的应用。
实验原理:发电机是利用导体在磁场中运动引起电磁感应的装置,通过转动磁铁和线圈的相对运动产生电能。
实验步骤:1. 准备一个磁铁和一个线圈。
2. 将线圈连接到一块电阻上,并将电阻接入电路中。
3. 保持磁铁静止,转动线圈。
4. 观察电路中电阻上的电压,并记录结果。
实验结果:当线圈转动时,电路中的电压明显升高,电阻上出现了电流。
实验分析:在发电机中,当磁铁通过线圈时,线圈会受到磁通量的变化,从而产生感应电动势。
将线圈连接到电路中,电流便会通过电阻产生功率,从而发电。
实际应用:1. 发电机:法拉第电磁感应定律的应用使得发电成为可能。
利用发电机,我们可以将机械能转化为电能,满足我们生活和工业上的用电需求。
2. 电磁感应传感器:电磁感应技术在温度计、压力传感器、位移传感器等多种传感器中广泛应用。
传感器中的线圈产生的感应电流和感应电压可以通过测量来得知温度、压力等物理量的变化。
高中物理电磁学知识在生活中的应用电磁学是高中物理课程中的重要内容,它涉及到电场、磁场和电磁感应等内容,这些知识在我们的日常生活中有着广泛的应用。
本文将从电磁学的基本原理出发,介绍一些与电磁学相关的实际应用,以及这些应用对我们生活的影响。
我们来看一下电场和静电的应用。
静电现象在我们的生活中随处可见,比如在冬天脱衣服时,我们常常会感受到衣服与皮肤之间的静电摩擦。
在工业生产中,静电也经常被用来吸附粉尘或者帮助涂装工作。
电场还可以用来驱动离子风扇、电子柔性显示屏等设备,这些设备的发明和应用都离不开对电场的深入研究和应用。
接着,我们来讨论磁场的应用。
磁场在现代工业和科技领域有着广泛的应用,比如在电机、发电机、变压器等设备中都需要用到磁场的作用原理。
在医学方面,核磁共振成像技术(MRI)就是利用磁场的作用原理来实现对人体的无损检测。
磁场在航天领域、地质勘探等领域也有着重要作用,可以说磁场的应用几乎渗透到了我们生活的各个方面。
让我们来谈谈电磁感应的应用。
电磁感应技术在发电、输电、变压等领域有着非常重要的应用。
发电机是利用电磁感应原理来将机械能转换为电能的装置。
无线充电技术也是利用电磁感应的原理来实现的,我们可以通过无线充电板给手机、电动车等设备充电。
电磁感应还被用于磁悬浮列车、感应加热设备等现代科技产品中,可以说电磁感应技术已经成为了推动社会进步的重要力量。
高中物理电磁学知识在我们的生活中有着广泛的应用,这些应用不仅改变了我们的生活方式,也推动了科技的进步。
在未来,随着科学技术的不断发展,电磁学的应用将会越来越广泛,成为人类社会发展的重要支撑。
掌握电磁学知识,了解电磁学在生活中的应用,将有助于我们更好地理解世界,推动科学技术的进步。
希望未来能有更多的年轻人对电磁学感兴趣,投身到电磁学的研究和应用中去,为社会的发展做出更大的贡献。
电磁感应现象在生活中的应用
一、电磁感应现象的基本概念
电磁感应是指当磁场或电场的变化引起电场或磁场产生的现象。
这一现象是物理学中的重要现象,广泛应用于生活和工业中。
二、电磁感应在生活中的应用
1. 电动发电机
电动发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
当导体在磁场中运动时,导体内部自由电子受到磁场的作用而产生电动势,从而产生电流。
电动发电机广泛应用于发电厂、风力发电等领域。
2. 电磁炉
电磁炉利用电磁感应原理加热食物。
电磁炉内部通过电感线圈产生高频交变电流,在磁场的作用下导致锅底产生涡电流,从而加热锅底和食物。
电磁炉具有快速加热、高效节能等优点,广泛应用于家庭厨房和餐饮业。
3. 电磁感应灶
电磁感应灶是一种利用电磁感应原理将电能转化为热能的厨具,现已广泛应用于家庭和商业厨房。
电磁感应灶通过感应线圈产生高频电流,在锅底产生涡电流从而加热锅底,能够控制加热温度、节能环保。
4. 交变电流发光灯
交变电流发光灯利用电磁感应原理发光。
电灯的灯丝通过电流产生热量,进而发光。
电磁感应在发光灯中的应用使得灯泡的亮度更高、寿命更长。
三、结语
电磁感应现象在生活中的应用不仅有助于改善生活质量,提高能源利用效率,还推动了科技的发展。
通过不断改进和创新,电磁感应技术将在未来得到更广泛的应用。
电磁感应现象及电磁在生活中的应用摘要:电磁感应,也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。
此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。
电磁反应是一个复杂的过程,其运用到现实生活中的技术(例如:电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等)。
是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。
正文:电磁感应的定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。
本质是闭合电路中磁通量的变化。
由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。
电磁感应的发现:1831年8月,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A 接直流电源,线圈B接电流表,他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流。
法拉第发现,铁环并不是必须的。
拿走铁环,再做这个实验,上述现象仍然发生。
只是线圈B中的电流弱些。
为了透彻研究电磁感应现象,法拉第做了许多实验。
1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。
正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。
这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系,为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。
电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。
电磁感应现象的发现,乃是电磁学中伟大的成就之一。
它不仅让我们知道电与磁之间的联系,而且为电与磁之间的转化奠定了基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在实用上有重大意义。
电磁感应现象的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。
事实证明,电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。
电磁感应现象及其在生活中的应用教案一.教学目标1.了解电磁感应现象及其相关概念;2.能够理解法拉第电磁感应定律的含义;3.能够识别电磁感应现象在生活中的应用;4.能够设计和实验电磁感应相应的实验;5.能够通过讨论、分析和总结,深入理解电磁感应现象及其应用。
二.教学内容1.电磁感应的概念和原理电磁感应现象是指当磁场的变化引起一定的电势和电流时,称为电磁感应现象。
这是电磁学中最基本的一种现象。
电磁感应的前提条件:(1)磁场强度的变化:只有磁场强度有变化,电磁感应现象才会发生。
(2)磁场与导体之间存在相对运动:必须存在磁场与导体之间的相对运动,才可以产生电磁感应现象。
2.法拉第电磁感应定律最早证实了电磁感应现象的是英国物理学家迈克尔·法拉第。
法拉第电磁感应定律是从实验中总结出来的规律,它表明,磁通量的变化率就是感应电动势的大小,即:① 磁通量的变化率与感应电动势的大小成正比;② 磁通量的变化率与磁通量的变化时间的乘积成正比;③ 磁通量变化率的方向总是使其自身产生一个感应电动势的方向。
这个定律通常表示为 V = -NdΦ/dt,其中V表示感应电动势的大小,N表示线圈的匝数,Φ表示线圈周围的磁通量,dΦ/dt表示磁通量的变化率。
3.电磁感应现象的应用电磁感应现象在生活中有许多应用,以下是常见的几个应用:(1)发电机发电机是使用电磁感应现象将机械能转化为电能的一种设备。
通过旋转线圈在磁场中产生变化的磁通量,从而在导线中感应出电动势,最后输出电能。
发电机被广泛应用于人类生产生活中,为各种电器设备供电。
(2)电动机电动机与发电机恰恰相反,它们使用电能将机械能转化为旋转动能。
电动机根据法拉第电磁感应定律的原理工作。
当导体在磁场中运动时,将会感应出电动势。
如果导体形成了一个线圈,该线圈可以旋转,由于旋转所造成的磁通量发生变化,从而也产生电动势。
(3)电磁铁电磁铁由磁芯和线圈组成。
当通电时,线圈中流过电流。
电磁感应现象在生活中的应用
电磁感应现象是指电磁场作用于导体时,导体内的电流会发生变化的现象。
电磁感应现象在生活中有很多应用。
电磁炉:电磁炉是利用电磁感应现象加热的一种厨具。
电磁炉的炉膛内装有电磁线圈,通过电流流动使线圈发热,从而加热食物。
感应加热器:感应加热器是利用电磁感应现象加热的一种设备。
它由电磁线圈和铁芯组成,电流流动时会产生磁场,使铁芯发热,从而加热周围的物体。
电动机:电动机是利用电磁感应现象产生旋转力的一种机械。
电动机的转子由带有电流的导体组成,电流流动时会产生磁场,使转子旋转。
电动机可以用来驱动很多机械设备,如电视机、空调、冰箱、汽车等。
电视机:电视机是利用电磁感应现象传送图像信息的一种电子设备。
电视机的电视屏幕内部装有电磁线圈,通过电流流动使线圈产生磁场,从而产生图像。
电话:电话是利用电磁感应现象传送声音信息的一种通信设备。
电话的话筒内部装有电磁线圈,通过电流流动使线圈产生磁场,从而产生声音。
电磁铁:电磁铁是利用电磁感应现象吸附金属物体的一种工具。
电磁铁内部装有
电磁线圈,通过电流流动使线圈产生磁场,从而吸附金属物体。
电磁感应现象在生活中的应用非常广泛,它不仅方便了我们的生活,还为科学技术的发展做出了巨大的贡献。
电磁感应中的电磁感应定律及应用电磁感应是电磁学的重要基础之一,通过应用电磁感应定律,我们可以实现电能与其他形式能量之间的转换。
本文将介绍电磁感应的基本概念、电磁感应定律以及它们在实际生活中的应用。
一、电磁感应的基本概念电磁感应是指导体内部或周围产生磁场变化时,导体内部会产生感应电流的现象。
在电磁感应过程中,磁场变化通过导体产生的感应电流,这种现象被称为电磁感应现象。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应研究的基本定律之一,它是由英国科学家迈克尔·法拉第于1831年发现的。
法拉第电磁感应定律的表述如下:当导体被磁通量改变时,导体中产生的感应电动势与磁通量的变化率成正比。
感应电动势的方向遵循楞次定律。
数学表达式为:ε = -dΦ/dt式中,ε代表感应电动势,Φ代表磁通量,t代表时间。
负号表示感应电动势方向与磁通量变化方向相反。
三、楞次定律楞次定律是法拉第电磁感应定律的应用原则,它表述了感应电流的方向。
楞次定律的表述如下:当磁通量改变时,电流会在导体中产生,并且使得由这个感应电流所产生的磁场的磁能增加,与外界的磁场相互作用。
楞次定律提供了预测感应电流的方向的规则,即:对于一个导体回路,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。
这样,在产生感应电流的同时,也产生了阻碍磁场变化的磁场。
四、电磁感应的应用电磁感应在现实生活中有着广泛的应用,下面将介绍一些常见的应用。
1. 发电机发电机是将机械能转换为电能最常见的设备之一。
当发电机转子旋转时,导线在磁场中切割磁力线,从而产生感应电动势,使电流得以流动,进而产生电能。
这种方式通过应用电磁感应定律将机械能转换为电能。
2. 变压器变压器是电能传输中常用的设备,它能够将电能从一个电路传输到另一个电路,并通过改变电压和电流大小来满足不同的需求。
变压器利用电磁感应的原理,通过互感作用将交流电能从一个线圈传递到另一个线圈。
3. 感应炉感应炉是利用电磁感应原理加热的装置。
三种电磁现象及应用电磁现象是自然界中非常重要的一类现象,它们不仅在日常生活中发挥着巨大的作用,而且在各个领域的应用中也发挥着极其重要的作用。
在本文中,我将介绍三种电磁现象及其应用。
一、电场感应现象电场感应现象是指当电流变化时,会在周围产生磁场,而这个磁场又会生成感应电场。
它的应用非常广泛,比如,在变压器中,通过将交流电流输入到线圈中,产生的电场感应现象就能够将输入的低电压升高为需要的高电压。
同样,在电动车、电动机中,电场感应现象也是其能够正常工作的必要条件之一。
二、磁场感应现象磁场感应现象是指当磁通量变化时,会在电路中产生感应电动势。
它的应用非常广泛,比如,磁感应灶就是基于磁场感应现象工作的,它通过将电能转换为高频率的交变磁场能量,从而将锅内的食物加热。
此外,在发电机、电动机、电子设备中,磁场感应现象也发挥着重要作用。
三、电磁波现象电磁波是指由电场及磁场相互作用而产生的波动现象,常见的电磁波包括无线电波、微波、光波等。
它们在通讯、雷达、医疗、远程控制等领域都有广泛的应用。
例如,无线电波应用于电视、手机、广播等通讯设备中;微波则应用于烤面包机、雷达设备等领域。
除了以上三种电磁现象,电场、磁场互相作用的电磁感应现象,也非常重要,并且应用比较多,比如,电磁电动机、扬声器等。
此外,还有电场与介质相互作用引起的电介质极化现象,以及磁场与磁性物质相互作用引起的铁磁性等现象,也都有着不可或缺的应用。
总之,电磁现象在现代科技中发挥着举足轻重的作用,无论是在工业、日常生活还是科学研究中,都扮演着至关重要的角色。
我们相信,在未来,随着科技的不断发展,电磁现象将会被广泛应用,为人类创造更加美好的生活。
电磁感应的原理与电磁感应现象的应用电磁感应是电磁学中一项重要的实验现象,它揭示了电流与磁场的相互作用。
电磁感应的原理基于法拉第电磁感应定律,该定律由英国物理学家迈克尔·法拉第在19世纪初提出。
本文将详细介绍电磁感应的原理,并探讨其在现实生活中的应用。
一、电磁感应的原理电磁感应的原理可以用法拉第电磁感应定律来描述。
该定律表明,当导体中的磁通量发生变化时,导体内将会产生感应电动势。
该电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
当一个导体与一个变化的磁场相互作用时,导体内将会产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小可以通过以下公式表示:ε = -N * (ΔΦ / Δt)其中,ε代表感应电动势,N代表线圈的匝数,ΔΦ代表磁通量的变化量,Δt代表时间的变化量。
负号表示感应电动势与磁通量的变化方向相反。
二、电磁感应现象的应用1. 发电机电磁感应的原理是发电机工作的基础。
通过一个导体的旋转运动,可以改变磁通量的大小和方向,从而在导体上产生感应电动势。
发电机将这种电动势转化为电流,实现了机械能向电能的转换。
发电机是我们日常生活中常见的装置,用于发电厂、风力发电和太阳能发电等领域。
2. 变压器变压器是基于电磁感应原理设计的设备,用于变换交流电的电压。
通过互感器的设计,变压器实现了将输入电压转换为输出电压的功能。
变压器中的两个线圈通过磁场的相互作用,使得输入线圈中的感应电流转化为输出线圈中的电流。
变压器广泛应用于电力输配系统中,实现电能的传输和分配。
3. 感应加热电磁感应的原理也被应用于感应加热技术。
感应加热是利用感应电流在电导体内产生的焦耳热来加热物体的一种方法。
通过改变磁场的强度和频率,可实现对不同材料的加热控制。
感应加热技术广泛应用于工业加热领域,如金属熔炼、焊接和金属热处理等。
4. 磁卡技术磁卡技术是基于电磁感应原理的应用之一。
磁卡上的磁条包含了一系列的磁化区域,这些磁化区域的改变会导致磁场的变化。
电磁感应现象的实际应用举例电磁感应是指当磁场发生变化时,在磁场中的导体中将产生感应电动势和电流的现象。
这一现象给人类的生活和科技发展带来了巨大的变革。
本文将介绍一些电磁感应现象的实际应用举例,旨在展示电磁感应的重要性以及其在日常生活和科技领域的广泛应用。
1. 发电机电磁感应最主要的应用之一就是发电机。
根据法拉第电磁感应定律,当导体在磁场中运动时,磁通量的变化将导致感应电动势的产生。
发电机利用这一原理将机械能转化为电能。
例如,水力发电站中的涡轮通过流动水的动力带动发电机转动,产生电能。
通过这种方式,电磁感应实现了能源的转化和利用,为人类的工业生产和生活提供了便利。
2. 变压器变压器是另一个重要的电磁感应应用。
变压器利用电磁感应原理将输入端的交流电压通过互感作用转化为具有不同电压的输出端。
变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和电感耦合的效应。
通过变压器,电能可以在不同的电压间进行高效率的转换和传输,广泛应用于电力系统中的输配电、电动机起动以及各种电子设备。
3. 感应加热电磁感应还被广泛应用于感应加热技术。
感应加热是通过将高频交流电流引入导体中,利用电流在导体内产生的电阻加热原理来加热物体。
感应加热具有快速、高效、环保等优点,被广泛应用于金属熔化、金属焊接、热处理、石油开采等领域。
例如,感应加热技术被用于工业中的铁炉和钢铁生产过程中,通过感应加热加热金属到所需温度,实现高效、精确的加热。
4. 电磁感应传感器电磁感应现象也被广泛应用于传感技术。
电磁感应传感器利用电磁感应的原理来检测和测量各种物理量,例如磁场、位移、速度、温度等。
这些传感器在工业自动化、车辆导航、医学诊断、安全监测等领域发挥着重要的作用。
例如,磁电感应传感器可以用于测量行车速度,位移传感器用于测量机械设备的位移和形变。
5. 磁共振成像在医学领域,磁共振成像(MRI)是一种基于电磁感应原理的重要技术,可以对人体内部进行无创性的三维成像。
电磁感应现象及电磁在生活中的应用
摘要:电磁感应,也称为磁电感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。
此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流。
电磁反应是一个复杂的过程,其运用到现实生活中的技术(例如:电磁炉、微波炉、蓝牙技术、磁悬浮列车等等)。
是经过很多人的探索和努力一步一步走到现在的。
正文:
电磁感应的定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。
本质是闭合电路中磁通量的变化。
由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。
电磁感应的发现:1831年8月,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A 接直流电源,线圈B接电流表,他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流。
法拉第发现,铁环并不是必须的。
拿走铁环,再做这个实验,上述现象仍然发生。
只是线圈B中的电流弱些。
为了透彻研究电磁感应现象,法拉第做了许多实验。
1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。
正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。
这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系,为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。
电磁感应是指因磁通量变化产生感应电动势的现象。
电磁感应现象的发现,乃是电磁学中伟大的成就之一。
它不仅让我们知道电与磁之间的联系,而且为电与磁之间的转化奠定了基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在实用上有重大意义。
电磁感应现象的发现,标志着一场重大的工业和技术革命的到来。
事实证明,电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。
若闭合电路为一个n匝的线圈,则又可表示为:式中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,单位Wb ,Δt为发生变化所用时间,单位为s.ε为产生的感应电动势,单位为V。
磁通量:设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S。
(1)定义:在匀强磁场中,磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。
(2)公式:Φ=BS
当平面与磁场方向不垂直时:
Φ=BS⊥=BScosθ(θ为两个平面的二面角)
(3)物理意义
穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的磁通量。
(4)单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb。
1Wb=1T·1m2=1V·s。
电磁感应现象
(1)电磁感应现象:闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动。
(2)感应电流:在电磁感应现象中产生的电流。
(3)产生电磁感应现象的条件:
①两种不同表述
a.闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动
b.穿过闭合电路的磁场发生变化
②两种表述的比较和统一
a.两种情况产生感应电流的根本原因不同
闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时,是导体中的自由电子随导体一起运动,受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流,这种情况产生的电流有时称为动生电流。
穿过闭合电路的磁场发生变化时,根据电磁场理论,变化的磁场周围产生电场,电场使导体中的自由电子定向移动形成电流,这种情况产生的电流有时称为感应电流
b.两种表述的统一
两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。
③产生电磁感应现象的条件
不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生。
条件:a.闭合电路;b.做切割磁感线运动。
感应电动势
(1)定义:在电磁感应现象中产生的电动势,叫做感应电动势。
从低电势位置指向高电势位置。
(2)产生感应电动势的条件:穿过回路的磁通量发生变化。
(3)物理意义:感应电动势是反映电磁感应现象本质的物理量。
(4)方向规定:内电路中的感应电流方向,为感应电动势方向。
5、反电动势:在电动机转动时,线圈中也会产生感应电动势,这个感应电动势总要削弱电源电动势的的作用,这个电动势称为反电动势。
感应电流产生的条件
1.电路是闭合且通的。
2.穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3.电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动(切割磁感线运动就是为了保证闭合电路的磁通量发生改变)(如果缺少一个条件,就不会有感应电流产生).。
电磁感应现象中之所以强调闭合电路的“一部分导体”,是因为当整个闭合电路切割磁感线时,左右两边产生的感应电流方向分别为逆时针和顺时针,对于整个电路来讲电流抵消了。
电磁感应中的能量关系。
计算公式
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}。
2)E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中sinA为v或L与磁感线的夹角。
{L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}。
4)E=B(L^2)ω/2(导体一端固定以ω旋转切割){ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s),(L^2)指的是L的平方}。
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面
积(m2)} 计算公式△Φ=Φ1-Φ2 ,△Φ=B△S=BLV△t。
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}。
4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,∆t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}。
△特别注意Φ,△Φ,△Φ/△t无必然联系,E与电阻无关 E=n△Φ/△t 。
电动势的单位是伏V ,磁通量的单位是韦伯Wb ,时间单位是秒s。
右手定则
伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动的方向,那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。
因磁通量变化产生感应电动势的现象(闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应)。
1820年.
奥斯特发现电流磁效应后,许多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题,1822年阿喇戈和洪堡在测量地磁强度时,偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。
1824年,阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验,发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转,但磁针的旋转与铜盘不同步,稍滞后。
电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象,但由于没有直接表现为感应电流,当时未能予以说明。
1831年8月,M.法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈,其一为闭合回路,在导线下端附近平行放置一磁针,另一与电池组相连,接开关,形成有电源的闭合回路。
实验发现,合上开关,磁针偏转;切断开关,磁针反向偏转,这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。
法拉第立即意识到,这是一种非恒定的暂态效应。
紧接着他做了几十个实验,把产生感应电流的情形概括为 5 类:变化的电
流,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,并把这些现象正式定名为电磁感应。
进而,法拉第发现,在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比,他由此认识到,感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的,即使没有回路没有感应电流,感应电动势依然存在。
后来,给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感应定律。
并按产生原因的不同,把感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种,前者起源于洛伦兹力,后者起源于变化磁场产生的有旋电场。
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。
电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。