陳泓錕
電磁感應(yīng)現(xiàn)象是放在變化磁通量中的導(dǎo)體,會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),一般表現(xiàn)為兩種形式,即動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)。對(duì)這兩種電動(dòng)勢(shì)從產(chǎn)生機(jī)制、能量轉(zhuǎn)換等角度分別進(jìn)行描述,來(lái)理解它們的統(tǒng)一和區(qū)別。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中有很多的應(yīng)用,對(duì)常見(jiàn)的幾種例子分別進(jìn)行闡述,對(duì)該現(xiàn)象有更具體的理解。
電磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)應(yīng)用
感生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生沒(méi)有外力的作用,只是由于磁場(chǎng)的變化導(dǎo)致了磁通量的變化,使導(dǎo)體體中的自由電荷受到電場(chǎng)力,驅(qū)動(dòng)自由電荷的定向移動(dòng)。因此,感生電動(dòng)勢(shì)的能量變化是電磁能轉(zhuǎn)換為電能。
二、電磁感應(yīng)的應(yīng)用
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為電和磁的轉(zhuǎn)化鋪平了道路,工程及生活應(yīng)用中很多發(fā)明都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的,如我們熟知的發(fā)電機(jī)、電磁爐以及將來(lái)肯定會(huì)普及的無(wú)接觸式充電電池,等等。
如電磁爐:
電磁爐內(nèi)爐面一般是耐熱陶瓷板,下方有一銅線制線圈,線圈產(chǎn)生交流磁場(chǎng)(強(qiáng)弱不停變化的磁場(chǎng)),交流磁場(chǎng)通過(guò)放在爐面上的鐵磁性金屬器皿時(shí),能量以兩種物理現(xiàn)象在器皿內(nèi)轉(zhuǎn)化成熱能:
(1)渦電流,交流磁場(chǎng)使器皿底部產(chǎn)生感應(yīng)渦電流,渦電流使鍋底迅速發(fā)熱,轉(zhuǎn)化為熱能;
(2) 磁滯損耗,交流磁場(chǎng)在不停的改變鍋底金屬的磁極方向時(shí)會(huì)造成能量損失而化成熱能。
主要的熱力來(lái)源以渦流所產(chǎn)生的為主,磁滯損耗產(chǎn)生的熱能少于10%,加熱了的器皿便可加熱食物。電磁爐產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)類型為感生電動(dòng)勢(shì)。三、無(wú)接觸式充電電池
車的充電裝置相當(dāng)于汽車燃料的加注站,可以通過(guò)反復(fù)充電提供車輛持續(xù)運(yùn)行的能源。近年來(lái),國(guó)外涌現(xiàn)出了三種非接觸式電動(dòng)車充電裝置,其中一種充電方式就是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象,充電原理是:為充電線圈N1提供交流電并產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí),磁力線穿過(guò)與之分離一定距離的接收線圈N2。交流電產(chǎn)生的交變磁場(chǎng),使接收線圈產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)是并對(duì)外充電。電磁感應(yīng)通過(guò)送電線圈和接收線圈之間傳輸電力,是最接近實(shí)用化的一種充電方式。該應(yīng)用產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)類型為感生電動(dòng)勢(shì)。
四、小結(jié)
不論是發(fā)動(dòng)機(jī),電磁爐還是無(wú)接觸式充電電池都是利用電磁感應(yīng)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)其他形式的能量向電能的轉(zhuǎn)化。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)類型有動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、感生電動(dòng)勢(shì)抑或兩種電動(dòng)勢(shì)都存在,電流為交流的形式輸出。除了上述幾種應(yīng)用實(shí)例外,還有很多類似的發(fā)明,如汽車車速表,話筒等,在此不一一列舉。
參考文獻(xiàn):
[1]渠曉?shī)?動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)[J].科技視界,2016,(01):217-218.
[2]孫小科.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)淺析[J].科技信息,2012,(22):92-92.
[3]李洪偉.感生電動(dòng)勢(shì)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2012,(03):28-29.