電磁感應(yīng)
電磁感應(yīng)(Electromagnetism induction)現(xiàn)象是指導(dǎo)體置于變化的磁通量中,會產(chǎn)生電動勢。這個(gè)電動勢叫做感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電動勢如果這個(gè)導(dǎo)體閉合成回路,就會帶動電子流動,形成感應(yīng)電流(感生電流)邁克爾·法拉第被普遍認(rèn)為是在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的人,盡管他在1829年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)s在1829年的工作可能已經(jīng)預(yù)見到了這一點(diǎn)。
電磁感應(yīng)是指磁通量變化引起的感應(yīng)電動勢現(xiàn)象。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)是電磁學(xué)領(lǐng)域最偉大的成就之一。不僅揭示了電與磁的內(nèi)在聯(lián)系,而且為電與磁的相互轉(zhuǎn)化奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),為人類獲得巨大而廉價(jià)的電能開辟了道路,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著一場重大工業(yè)和技術(shù)革命的到來。原來電磁感應(yīng)是用在電工上的、電子技術(shù)、電氣化、自動化的廣泛應(yīng)用對社會生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起到了重要的推動作用。
如果閉合電路是一個(gè)n匝線圈,它可以表示為:其中n是線圈的匝數(shù),δ φ是磁通量的變化,單位為Wb(韋伯) ,δ t為變化所需時(shí)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),俗稱磁發(fā)電,常用于發(fā)電機(jī)。
相關(guān)知識
電磁感應(yīng)涉及三個(gè)方面的知識:
一個(gè)是電磁感應(yīng)定律。電磁感應(yīng)是對其的研究

法拉第公司電磁感應(yīng)定律和楞次定律s定律的核心是其他形式的電能可以轉(zhuǎn)化為電能的特性和定律。
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。1]也就是說,為了獲得感應(yīng)電流(電能)感應(yīng)電流產(chǎn)生的安培力必須克服才能做功,需要對外做功才能將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。法拉第公司電磁感應(yīng)定律反映了對外工作的能力磁通變化率越大,感應(yīng)電動勢越大,對外做功的能力越大。
第二是電路和力學(xué)知識。本文主要討論電能在電路中的傳輸、配電,并通過使用電器轉(zhuǎn)化為其他形式的能源特性。實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常用到電路三定律(歐姆定律、電阻定律和焦耳定律)牛頓 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。右手平放,使拇指與其他四指垂直,且都與手掌在同一平面。把你的右手放在磁場中如果磁力線垂直進(jìn)入手掌,(當(dāng)磁感應(yīng)線為直線時(shí),相當(dāng)于手掌面向N極),拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向,那么四個(gè)手指指向的方向就是導(dǎo)線中感應(yīng)電流的方向。
在電磁學(xué)中,右手定則主要判斷與力無關(guān)的方向。為了便于記憶并與左手定則相區(qū)別,可以記憶為:左力右電(即左手決定判斷方向,右手決定電流方向)或者左力右感、左生力右通電。
定律描述
由于磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象,當(dāng)一個(gè)閉合電路的導(dǎo)體的一部分在磁場中切割出磁感應(yīng)線時(shí),導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,稱為電磁感應(yīng)。當(dāng)閉合電路的導(dǎo)體的一部分在磁場中切割磁感應(yīng)線時(shí),導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。這是初中物理課本為了方便學(xué)生而定義的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 理解,而且也不能全面概括電磁感應(yīng)現(xiàn)象:當(dāng)閉合線圈的面積不變,磁場強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),磁通量也會發(fā)生變化,產(chǎn)生電磁感應(yīng)。所以確切的定義如下:磁通量變化引起的感應(yīng)電動勢現(xiàn)象。

條件
1.電路閉合并循環(huán)。
2.通過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
3.電路的一部分在磁場中切割磁感應(yīng)線(切割磁感應(yīng)線的動作是為了保證閉合電路的磁通量發(fā)生變化)只能部分切割,所有切割無效)如果缺少一個(gè)條件,就不會有感應(yīng)電流)
4.感應(yīng)電流產(chǎn)生的微觀解釋:當(dāng)電路的一部分切割了磁感應(yīng)線,就相當(dāng)于電路的一部分中的自由電子在磁場中不沿著磁感應(yīng)線的方向運(yùn)動,所以自由電子會在洛侖茲力的作用下在導(dǎo)體中定向運(yùn)動如果電路的一部分在閉合回路中,就會形成感應(yīng)電流如果不是閉合回路,電荷會在兩端積累產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
5.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中強(qiáng)調(diào)閉合電路的原因“一部分導(dǎo)體”因?yàn)楫?dāng)整個(gè)閉合電路切割磁感應(yīng)線時(shí),左右兩側(cè)的感應(yīng)電流分別為逆時(shí)針和順時(shí)針,對于整個(gè)電路來說,電流相互抵消。
6.電磁感應(yīng)中的能量關(guān)系:電磁感應(yīng)是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過程,比如重力勢能和動能都可以轉(zhuǎn)換成電能和熱能。
科技應(yīng)用
動圈式話筒
在劇院里,為了讓觀眾聽到演員 的聲音清晰,常常需要放大聲音放大聲音的裝置主要包括三個(gè)部分麥克風(fēng)揚(yáng)聲器和喇叭。麥克風(fēng)是一種將聲音轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。圖2是動圈式麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)示意圖,該動圈式麥克風(fēng)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的當(dāng)聲波振動金屬膜片時(shí),線圈連接到膜片上(叫做音圈)當(dāng)音圈一起振動時(shí),它在永磁體的磁場中振動,在該磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流(電信號)感應(yīng)電流變化的幅度和方向以及變化的幅度和頻率由聲波決定這個(gè)信號電流被揚(yáng)聲器放大,然后傳輸?shù)綋P(yáng)聲器,從揚(yáng)聲器發(fā)出放大的聲音。
磁帶錄音機(jī)
這臺錄音機(jī)主要由一個(gè)內(nèi)置麥克風(fēng)組成、磁帶、錄放磁頭、放大電路、揚(yáng)聲器、傳動機(jī)構(gòu)和其他部分,是錄音機(jī)的錄音部分、放原理示意圖。錄音時(shí),聲音使麥克風(fēng)產(chǎn)生——音頻電流的感應(yīng)電流,隨聲音而變化音頻電流經(jīng)放大電路放大后,進(jìn)入錄音磁頭的線圈,在磁頭的間隙處產(chǎn)生一個(gè)隨音頻電流變化的磁場。磁帶靠近磁頭的縫隙移動,磁帶上的磁粉層被磁化,聲音的磁信號被記錄在磁帶上。
回放是錄制的反向過程回放時(shí),磁帶靠近回放磁頭的間隙,磁帶上變化的磁場在回放磁頭的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流感應(yīng)電流的變化與記錄的磁信號相同,因此線圈產(chǎn)生音頻電流,經(jīng)放大電路放大后送至揚(yáng)聲器,揚(yáng)聲器將音頻電流還原為聲音。
在錄音機(jī)里,錄、放音的兩個(gè)功能是通過共用一個(gè)磁頭來完成的,錄音時(shí)磁頭與麥克風(fēng)相連;回放時(shí),磁頭與揚(yáng)聲器相連。
汽車車速表
汽車駕駛室內(nèi)的速度計(jì)是指示汽車行駛速度的儀器。它利用電磁感應(yīng)原理來制造

刻度盤上指針的擺動角度與汽車的行駛速度成正比。車速表主要由傳動軸組成、磁鐵、彈簧平衡彈簧、指針軸、指針組成。其中永磁體與驅(qū)動軸連接。表殼配有千米刻度/小時(shí)的表盤。
永磁體的磁感應(yīng)線的方向如圖1所示。有些磁感應(yīng)線會穿過速盤,速盤上的磁感應(yīng)線分布不均勻越靠近磁極,磁感應(yīng)線越多。當(dāng)驅(qū)動軸帶動永磁體旋轉(zhuǎn)時(shí),穿過速盤各部分的磁感應(yīng)線會依次發(fā)生變化,磁感應(yīng)線的數(shù)量會沿著磁體旋轉(zhuǎn)的前方逐漸增加,而在后方逐漸減少。根據(jù)法拉第 s電磁感應(yīng)原理,當(dāng)穿過導(dǎo)體的磁感應(yīng)線數(shù)量發(fā)生變化時(shí),導(dǎo)體內(nèi)部就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)倫茨 s定律,感應(yīng)電流也產(chǎn)生磁場,其磁感應(yīng)線的方向是一個(gè)障礙(非阻止)原來磁場的變化。根據(jù)倫茨 的法律,沿著前面的磁鐵 s旋轉(zhuǎn),感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)線與磁鐵產(chǎn)生的磁感應(yīng)線相反,所以兩者相斥;反之,后方感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)線方向與磁鐵產(chǎn)生的磁感應(yīng)線方向相同,所以相互吸引。由于這種吸引力,快速撥號是由磁鐵旋轉(zhuǎn),軸和指針也一起旋轉(zhuǎn)。
為了使指針根據(jù)不同的車速停留在不同的位置,指針軸上裝有彈簧游絲,游絲的另一端固定在鐵殼的框架上。當(dāng)速度計(jì)旋轉(zhuǎn)到一定角度時(shí),游絲被扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生相反的扭矩當(dāng)它等于永磁體驅(qū)動的扭矩時(shí),車速表停留在那個(gè)位置,處于平衡狀態(tài)。此時(shí)指針軸上的指針指示對應(yīng)的速度值。
永磁體的轉(zhuǎn)速與汽車的行駛速度成正比。當(dāng)車速增加時(shí),速盤內(nèi)感應(yīng)的電流和相應(yīng)的驅(qū)動速盤轉(zhuǎn)動的扭矩會成比例增加,會使指針轉(zhuǎn)過較大的角度,所以不同的速度指針指示的速度也不同。當(dāng)汽車停止運(yùn)行時(shí),磁鐵停止轉(zhuǎn)動,彈簧游絲復(fù)位指針軸,使指針指向“處。