電磁感應(yīng)現(xiàn)象有什么規(guī)律 科技知識
科技知識 由小雪供稿電磁感應(yīng)是無理數(shù)上常見的內(nèi)容,但是很多的人都不知道電磁感應(yīng)的原理。為了方便大家,一起來看看吧!下面9252兒童網(wǎng)給大家分享關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象有什么規(guī)律_電磁感應(yīng)的知識,歡迎閱讀!
電磁感應(yīng)的本質(zhì)可以追塑到麥克斯韋電磁場理論:變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場,當(dāng)導(dǎo)體處在此電場中時,導(dǎo)體中的自由電子在電場力作用下作定向移動而產(chǎn)生電流即感應(yīng)電流;如果不是閉合回路,則導(dǎo)體中自由電子的定向移動使斷開處兩端積累正、負(fù)電荷而產(chǎn)生電勢差----感應(yīng)電動勢。
電磁感應(yīng)的概念
電磁感應(yīng)(Electromagnetic induction) 現(xiàn)象是指放在 變化磁通量中的 導(dǎo)體,會產(chǎn)生 電動勢。此電動勢稱為感應(yīng)電動勢或 感生電動勢,若將此導(dǎo)體閉合成一 回路,則該電動勢會驅(qū)使電子流動,形成 感應(yīng)電流(感生電流) 邁克爾·法拉第是一般被認(rèn)定為于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的人,雖然Francesco Zantedeschi1829年的工作可能對此有所預(yù)見。
電磁感應(yīng)是指因為 磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng) 電動勢的現(xiàn)象。 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),是 電磁學(xué)領(lǐng)域中最偉大的成就之一。它不僅揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系,而且為電與磁之間的相互轉(zhuǎn)化奠定了實驗基礎(chǔ),為人類獲取巨大而廉價的電能 開辟了道路,在實用上有重大意義。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),標(biāo)志著一場重大的工業(yè)和技術(shù)革命的到來。事實證明,電磁感應(yīng)在電工、 電子技術(shù)、 電氣化、 自動化方面的廣泛應(yīng)用對推動社會生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。
若閉合電路為一個n匝的線圈,則又可表示為:式中n為線圈匝數(shù),ΔΦ為磁通量變化量,單位Wb(韋伯) ,Δt為發(fā)生變化所用時間,單位為s.ε 為產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,單位為V( 伏特,簡稱伏)。電磁感應(yīng)俗稱磁生電,多應(yīng)用于 發(fā)電機。
〈〈〈返回目錄
一是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律。電磁感應(yīng)研究的是其 電磁感應(yīng)他形式能轉(zhuǎn)化為 電能的特點 電磁感應(yīng)和規(guī)律,其核心是 法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。
楞次定律表述為:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。即要想獲得感應(yīng)電流( 電能)必須克服感應(yīng)電流產(chǎn)生的 安培力 做功,需外界做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。 法拉第電磁感應(yīng)定律是反映外界做功能力的,磁通量的變化率越大,感應(yīng)電動勢越大,外界做功的能力也越大。
二是電路及力學(xué)知識。主要討論 電能在電路中傳輸、分配,并通過用電器轉(zhuǎn)化成其他形式能的特點規(guī)律。在實際應(yīng)用中常常用到電路的三個規(guī)律( 歐姆定律、 電阻定律和 焦耳定律)和力學(xué)中的 牛頓定律、 動量定理、 動量守恒定律、 動能定理和 能量守恒定律等概念。
三是右手定則。右手平展,使大拇指與其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi)。把右手放入磁場中,若磁力線垂直進入手心(當(dāng)磁感線為直線時,相當(dāng)于手心面向N極),大拇指指向?qū)Ь€ 運動方向,則四指所指方向為導(dǎo)線中感應(yīng)電流的方向。
電磁學(xué)中,右手定則判斷的主要是與力無關(guān)的方向。為了方便記憶,并與左手定則區(qū)分,可以記憶成: 左力右電(即左手定則判斷力的方向, 右手定則判斷電流的方向)。或者左力右感、左生力右通電。
〈〈〈返回目錄
動圈式話筒
在劇場里,為了使觀眾能聽清演員的聲音,常常需要把聲音放大,放大聲音的裝 電磁感應(yīng)置主要包括話筒,擴音器和揚聲器三部分。話筒是把 聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置。圖2是動圈式話筒構(gòu)造原理圖,它是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,當(dāng) 聲波使金屬膜片振動時,連接在膜片上的線圈(叫做音圈)隨著一起振動,音圈在 永久磁鐵的磁場里振動,其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流( 電信號),感應(yīng)電流的大小和方向都變化,變化的振幅和頻率由聲波決定,這個信號電流經(jīng)擴音器放大后傳給揚聲器,從 揚聲器中就發(fā)出放大的聲音。
磁帶錄音機
磁帶 錄音機主要由機內(nèi)話筒、 磁帶、錄放磁頭、放大電路、揚聲器、傳動機構(gòu)等部分組成,是錄音機的錄、放原理示意圖。錄音時,聲音使話筒中產(chǎn)生隨聲音而變化的感應(yīng)電流——音頻電流,音頻電流經(jīng)放大電路放大后,進入錄音磁頭的線圈中,在磁頭的縫隙處產(chǎn)生隨音頻電流變化的磁場。磁帶緊貼著磁頭縫隙移動,磁帶上的磁粉層被 磁化,在磁帶上就記錄下聲音的磁信號。
放音是錄音的逆過程,放音時,磁帶緊貼著放音磁頭的縫隙通過,磁帶上變化的磁場使放音磁頭線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的變化跟記錄下的磁信號相同,所以線圈中產(chǎn)生的是音頻電流,這個電流經(jīng)放大電路放大后,送到揚聲器,揚聲器把音頻電流還原成聲音。
在錄音機里,錄、放兩種功能是合用一個磁頭完成的,錄音時磁頭與話筒相連;放音時磁頭與揚聲器相連。
汽車車速表
汽車駕駛室內(nèi)的車速表是指示汽車行駛速度的 儀表。它是利用電磁感應(yīng)原理,使 電磁感應(yīng)表盤上指針的 擺角與汽車的行駛速度成正比。車速表主要由驅(qū)動軸、磁鐵、速度盤, 彈簧游絲、指針軸、指針組成。其中 永久磁鐵與驅(qū)動軸相連。在 表殼上裝有刻度為公里/小時的表盤。
永久磁鐵的磁感線方向如圖1所示。其中一部分磁感線將通過速度盤,磁感線在速度盤上的分布是不均勻的,越接近 磁極的地方磁感線數(shù)目越多。當(dāng)驅(qū)動軸帶動 永久磁鐵轉(zhuǎn)動時,則通過速度盤上各部分的磁感線將依次變化,順著磁鐵轉(zhuǎn)動的前方,磁感線的數(shù)目逐漸增加,而后方則逐漸減少。由法拉第電磁感應(yīng)原理知道,通過 導(dǎo)體的磁感線數(shù)目發(fā)生變化時,在導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電流。又由楞次定律知道,感應(yīng)電流也要產(chǎn)生磁場,其磁感線的 方向是阻礙(非阻止)原來磁場的變化。用楞次定律判斷出,順著磁鐵轉(zhuǎn)動的前方,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁感線與磁鐵產(chǎn)生的磁感線方向相反,因此它們之間互相排斥;反之后方感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁感線方向與磁鐵產(chǎn)生的磁感線方向相同,因此它們之間相互吸引。由于這種吸引作用,速度盤被磁鐵帶著轉(zhuǎn)動,同時軸及指針也隨之一起轉(zhuǎn)動。
為了使指針能根據(jù)不同車速停留在不同位置上,在指針軸上裝有彈簧游絲,游絲的另一端固定在鐵殼的架上。當(dāng)速度盤轉(zhuǎn)過一定角度時,游絲被扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生相反的 力矩,當(dāng)它與 永久磁鐵帶動速度盤的力矩相等時,則速度盤停留在那個位置而處于 平衡狀態(tài)。這時,指針軸上的指針便指示出相應(yīng)的車速數(shù)值。
永久磁鐵轉(zhuǎn)動的速度和汽車行駛速度成正比。當(dāng)汽車行駛 速度增大時,在速度盤中感應(yīng)的電流及相應(yīng)的帶動速度盤轉(zhuǎn)動的力矩將按比例地增加,使指針轉(zhuǎn)過更大的角度,因此車速不同指針指出的車速值也相應(yīng)不同。當(dāng)汽車停止行駛時,磁鐵停轉(zhuǎn),彈簧游絲使指針軸復(fù)位,從而使指針指在“0”處。
〈〈〈返回目錄