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电磁感应的理解与应用

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  电磁感应现象是放在变化磁通量中的导体,会产生电动势,一般表现为两种形式,即动生电动势与感生电动势。对这两种电动势从产生机制、能量转换等角度分别进行描述,来理解它们的统一和区别。电磁感应现象在生活中有很多的应用,对常见的几种例子分别进行阐述,对该现象有更具体的理解。
  电磁感应电动势应用
  感生电动势的产生没有外力的作用,只是由于磁场的变化导致了磁通量的变化,使导体体中的自由电荷受到电场力,驱动自由电荷的定向移动。因此,感生电动势的能量变化是电磁能转换为电能。
  二、电磁感应的应用
  电磁感应现象的发现为电和磁的转化铺平了道路,工程及生活应用中很多发明都是根据电磁感应原理制成的,如我们熟知的发电机、电磁炉以及将来肯定会普及的无接触式充电电池,等等。
  如电磁炉:
  电磁炉内炉面一般是耐热陶瓷板,下方有一铜线制线圈,线圈产生交流磁场(强弱不停变化的磁场),交流磁场通过放在炉面上的铁磁性金属器皿时,能量以两种物理现象在器皿内转化成热能:
  (1)涡电流,交流磁场使器皿底部产生感应涡电流,涡电流使锅底迅速发热,转化为热能;
  (2) 磁滞损耗,交流磁场在不停的改变锅底金属的磁极方向时会造成能量损失而化成热能。
  主要的热力来源以涡流所产生的为主,磁滞损耗产生的热能少于10%,加热了的器皿便可加热食物。电磁炉产生的电动势类型为感生电动势。三、无接触式充电电池
  车的充电装置相当于汽车燃料的加注站,可以通过反复充电提供车辆持续运行的能源。近年来,国外涌现出了三种非接触式电动车充电装置,其中一种充电方式就是利用电磁感应现象,充电原理是:为充电线圈N1提供交流电并产生磁场时,磁力线穿过与之分离一定距离的接收线圈N2。交流电产生的交变磁场,使接收线圈产生相应的感应电动是并对外充电。电磁感应通过送电线圈和接收线圈之间传输电力,是最接近实用化的一种充电方式。该应用产生的电动势类型为感生电动势。
  四、小结
  不论是发动机,电磁炉还是无接触式充电电池都是利用电磁感应原理来实现其他形式的能量向电能的转化。产生的电动势类型有动生电动势、感生电动势抑或两种电动势都存在,电流为交流的形式输出。除了上述几种应用实例外,还有很多类似的发明,如汽车车速表,话筒等,在此不一一列举。
  参考文献:
  [1]渠晓姗.动生电动势与感生电动势[J].科技视界,2016,(01):217-218.
  [2]孙小科.动生电动势与感生电动势浅析[J].科技信息,2012,(22):92-92.
  [3]李洪伟.感生电动势[J].中学物理教学参考,2012,(03):28-29.
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