電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用有哪些 科技知識(shí)
科技知識(shí) 由優(yōu)爾供稿電流的磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),為我們揭開了研究電磁本質(zhì)聯(lián)系的序幕,他的這個(gè)重大發(fā)現(xiàn)很快便傳遍了歐洲,并被許多物理學(xué)家所證實(shí)。下面是9252兒童網(wǎng)小編為大家整理的電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用,希望對(duì)您有所幫助!
電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用
現(xiàn)代電力的源頭――發(fā)電機(jī)
電磁感應(yīng)現(xiàn)象最重要的一個(gè)應(yīng)用是制造發(fā)電機(jī),其基本原理是:閉合電路的一部分繞成線圈,然后在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電流(如圖所示),上課時(shí)用到的手搖發(fā)電機(jī)就能清楚演示這樣的發(fā)電過程。
廚房中的新型灶具――電磁爐
電磁爐是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象將電能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能的廚房電器,在電磁爐內(nèi)部,由整流電路將頻率較低的交流電變成直流電,再經(jīng)過控制電路將直流電轉(zhuǎn)換成高頻電流(即高速變化的電流),高速變化的電流流過線圈會(huì)產(chǎn)生高速變化的磁場(chǎng)。當(dāng)磁場(chǎng)內(nèi)的磁感線通過金屬器皿(導(dǎo)磁又導(dǎo)電的材料)底部時(shí),金屬體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生無數(shù)的小渦流(感應(yīng)電流),使器皿本身自行高速發(fā)熱,然后再加熱器皿內(nèi)的東西(如圖所示),電磁爐與其他爐具比較,優(yōu)點(diǎn)很多。
會(huì)場(chǎng)上的要員――動(dòng)圈式話筒
動(dòng)圈式話筒是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,如圖所示,當(dāng)聲源對(duì)著話筒發(fā)聲時(shí),聲波使其中的金屬膜片振動(dòng),連接在膜片上的線圈(叫做音圈)隨著一起振動(dòng),音圈在永久磁鐵的磁場(chǎng)里振動(dòng)(做切割磁感線運(yùn)動(dòng)),就產(chǎn)生了感應(yīng)電流(電信號(hào)),感應(yīng)電流的大小和方向都在變化,變化的振幅和頻率由聲源發(fā)出的聲波決定。然后這個(gè)電信號(hào)經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器,從揚(yáng)聲器中就發(fā)出放大的聲音來。
升降電壓的功臣――變壓器
變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置:主要構(gòu)件是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯,當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)。由于交流電的大小、方向在不斷改變,所以鐵芯中便產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),這個(gè)變化的磁場(chǎng)通過次級(jí)線圈時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流(電路閉合時(shí)),事實(shí)上,當(dāng)電路斷開時(shí),雖然沒有感應(yīng)電流,但在電路兩端會(huì)有感應(yīng)電壓,由于次級(jí)線圈與初級(jí)線圈匝數(shù)不同,感應(yīng)電壓U1和U2大小也不同,變壓器就是通過這樣的方法來改變電壓的。
電磁感應(yīng)的應(yīng)用
動(dòng)圈式話筒
在劇場(chǎng)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(kuò)音器和揚(yáng)聲器三部分。話筒是把 聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置。圖2是動(dòng)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(dòng)時(shí),連接在膜片上的線圈(叫做音圈)隨著一起振動(dòng),音圈在 永久磁鐵的磁場(chǎng)里振動(dòng),其中就產(chǎn)生感應(yīng)電流( 電信號(hào)),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(gè)信號(hào)電流經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器,從 揚(yáng)聲器中就發(fā)出放大的聲音。
磁帶錄音機(jī)
磁帶 錄音機(jī)主要由機(jī)內(nèi)話筒、 磁帶、錄放磁頭、放大電路、揚(yáng)聲器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成,是錄音機(jī)的錄、放原理示意圖。錄音時(shí),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(jìn)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(chǎng)。磁帶緊貼著磁頭縫隙移動(dòng),磁帶上的磁粉層被 磁化,在磁帶上就記錄下聲音的磁信號(hào)。
放音是錄音的逆過程,放音時(shí),磁帶緊貼著放音磁頭的縫隙通過,磁帶上變化的磁場(chǎng)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(hào)相同,所以線圈中產(chǎn)生的是音頻電流,這個(gè)電流經(jīng)放大電路放大后,送到揚(yáng)聲器,揚(yáng)聲器把音頻電流還原成聲音。
在錄音機(jī)里,錄、放兩種功能是合用一個(gè)磁頭完成的,錄音時(shí)磁頭與話筒相連;放音時(shí)磁頭與揚(yáng)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(dòng)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(dòng)軸相連。在 表殼上裝有刻度為公里/小時(shí)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(dòng)軸帶動(dòng) 永久磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),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(dòng)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(shí),在導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)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(chǎng),其磁感線的 方向是阻礙(非阻止)原來磁場(chǎng)的變化。用楞次定律判斷出,順著磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng),同時(shí)軸及指針也隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
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(shí),游絲被扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生相反的 力矩,當(dāng)它與 永久磁鐵帶動(dòng)速度盤的力矩相等時(shí),則速度盤停留在那個(gè)位置而處于 平衡狀態(tài)。這時(shí),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(dòng)的速度和汽車行駛速度成正比。當(dāng)汽車行駛 速度增大時(shí),在速度盤中感應(yīng)的電流及相應(yīng)的帶動(dòng)速度盤轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí),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。
電磁感應(yīng)是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的
1831年,一位叫邁克爾.法拉第的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了磁與電之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化關(guān)系。只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件有兩點(diǎn)(缺一不可)。
l、閉合電路。
2、穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
讓磁通量發(fā)生變化的方法有兩種,一種方法是讓閉合電路中的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng);另一種方法是讓磁場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
電磁感應(yīng)的應(yīng)用范圍
電磁感應(yīng)是發(fā)電機(jī)、感應(yīng)馬達(dá)、變壓器和大部分其他電力設(shè)備的操作的基礎(chǔ)。
電磁感應(yīng)原理用于很多設(shè)備和系統(tǒng),包括:
感應(yīng)馬達(dá)
發(fā)電機(jī)
變壓器
充電電池的無接觸充電
感應(yīng)鐵架的電爐
感應(yīng)焊接
電感器
電磁成型
磁場(chǎng)計(jì)
電磁感應(yīng)燈
中頻爐
電動(dòng)式傳感器
電磁爐
磁懸浮列車
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(huì)產(chǎn)生 電動(dòng)勢(shì)。此電動(dòng)勢(shì)稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或 感生電動(dòng)勢(shì),若將此導(dǎo)體閉合成一 回路,則該電動(dòng)勢(shì)會(huì)驅(qū)使電子流動(dòng),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(duì)此有所預(yù)見。
電磁感應(yīng)是指因?yàn)?磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)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(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),為人類獲取巨大而廉價(jià)的電能 開辟了道路,在實(shí)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(chǎng)重大的工業(yè)和技術(shù)革命的到來。事實(shí)證明,電磁感應(yīng)在電工、 電子技術(shù)、 電氣化、 自動(dòng)化方面的廣泛應(yīng)用對(duì)推動(dòng)社會(huì)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(gè)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(shí)間,單位為s.ε 為產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),單位為V( 伏特,簡(jiǎn)稱伏)。電磁感應(yīng)俗稱磁生電,多應(yīng)用于 發(fā)電機(jī)。
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