電磁感應(yīng)的常用知識,你了解嗎?
什么是電磁感應(yīng)?你知道嗎?我們的話題不是別的,就是標題這個電磁感應(yīng),隨著小編的步伐,一步步漲知識。電磁感應(yīng)大家可能都知道,但是你們真的能把電磁感應(yīng)弄的清楚嗎?那就一起研究下唄~
電磁感應(yīng)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,則瞬時電動勢又可表示為:ε =n*ΔΦ/Δt(Δt→0)。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(秒)。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。
電磁感應(yīng)部分涉及三個方面的知識:
一是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律。電磁感應(yīng)研究的是其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的特點和規(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)?;蛘咦罅τ腋?、左生力右通電。
科技應(yīng)用:
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。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
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。
變壓器
法拉第定律所預(yù)測的電動勢,同時也是變壓器的運作原理。當(dāng)線圈中的電流轉(zhuǎn)變時,轉(zhuǎn)變中的電流生成一轉(zhuǎn)變中的磁場。在磁場作用范圍中的第二條電線,會感受到磁場的轉(zhuǎn)變,于是自身的耦合磁通量也會轉(zhuǎn)變(dΦB/dt)。因此,第二個線圈內(nèi)會有電動勢,這電動勢被稱為感應(yīng)電動勢或變壓器電動勢。如果線圈的兩端是連接著一個電負載的話,電流就會流動。
總結(jié):學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)清楚電磁感應(yīng)是怎么工作的,以及電磁感應(yīng)的科技應(yīng)用。以上就是電磁感應(yīng)的相關(guān)解析,希望能給大家?guī)椭?