電磁感應(yīng)原理精選(九篇)

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第1篇：電磁感應(yīng)原理范文

關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng)；生活；運(yùn)用

引言

如今社會(huì)對(duì)電的依賴程度越來越高，沒有電似乎社會(huì)將無法運(yùn)轉(zhuǎn)。而電的起源還要從電磁感應(yīng)現(xiàn)象說起，正是由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)，人類才開始了電與磁之間的相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，繼而逐漸研究和開發(fā)和電相關(guān)的應(yīng)用。在當(dāng)今時(shí)代，電磁感應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用遍布在生活的每一個(gè)角落，電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用隨著科技的進(jìn)步得到迅速普及，為人類社會(huì)的生活帶來極大的方便。

一、電磁感應(yīng)在電器中的運(yùn)用

（一）、娛樂電器電磁感應(yīng)的運(yùn)用

隨著科技的進(jìn)步，人類對(duì)精神享受的追求不斷提高，對(duì)樂器的要求也在逐漸提高。樂器由傳統(tǒng)的鼓類、號(hào)角類以及撥弦類等品種經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展，目前其種類數(shù)不勝數(shù)，但是在眾多樂器中電吉他有其獨(dú)特的魅力，運(yùn)用了電磁感應(yīng)這一原理。電吉他是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)下新產(chǎn)生的一種樂器，外到形，內(nèi)到音，都與傳統(tǒng)吉他有著天壤之別。傳統(tǒng)吉他的發(fā)聲借助箱體震動(dòng)來進(jìn)行，而電吉他在原理方面有些不同。電吉他也是一種撥弦樂器，其琴身由實(shí)體木頭構(gòu)成，并裝有線圈。將線圈和木質(zhì)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一起來叫做拾音器，拾音器的主要功能就是當(dāng)吉他弦發(fā)生震動(dòng)時(shí)，切割到拾音器的磁感線，隨著磁感線被切割，產(chǎn)生了不同頻率的電流。電流通過電子音響時(shí)就得到了還原，發(fā)出的聲音就是電吉他的聲音[1]。

（二）、廚房電器電磁感應(yīng)的運(yùn)用

提到廚房，就會(huì)想到油鹽醬醋，當(dāng)然還有鍋。近幾十年廚房也發(fā)生了很多變化，傳統(tǒng)的煤氣罐似乎已經(jīng)淡出了家庭廚房的視線，天然氣走進(jìn)了千家萬戶。但是與此同時(shí)，有一種廚房電器也走進(jìn)了很多家庭的廚房，那就是電磁爐。電磁爐又叫做電磁灶，第一臺(tái)電磁爐在1957年誕生于德國，直至20世紀(jì)80年代開始在日本和歐美地區(qū)大量銷售[2]。電磁爐的原理利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在其內(nèi)部有線圈，當(dāng)交變電流通過內(nèi)部線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。在交變磁場(chǎng)中的導(dǎo)體會(huì)有渦旋電流產(chǎn)生，渦旋電流的焦耳效應(yīng)會(huì)使導(dǎo)體升溫發(fā)熱，從而實(shí)現(xiàn)電磁爐加熱。應(yīng)用了電磁感應(yīng)的電磁爐對(duì)熱量的利用更加高校，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。在安全方面，取締了明火作業(yè)，爐面也不會(huì)發(fā)熱，既不會(huì)燒傷也不會(huì)燙傷，同時(shí)做到了節(jié)能環(huán)保、安全健康。

（三）、電力設(shè)備電磁感應(yīng)的運(yùn)用

電力設(shè)備是保障供電的基礎(chǔ)，變壓器作為供電設(shè)備的一員，也利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。變壓器是一種可以改變電壓的裝置，主要由初級(jí)線圈、次級(jí)線圈以及鐵芯組成。交流電的大小和方向隨時(shí)改變，當(dāng)將交流電通在初級(jí)線圈上時(shí)，鐵芯中自然會(huì)產(chǎn)生不斷變化的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)在通過初級(jí)線圈時(shí)產(chǎn)生了感應(yīng)電流。初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的不同點(diǎn)在于線圈的匝數(shù)不同，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也不同。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電由變壓器升高，然后進(jìn)行傳送，到了用戶一端，則利用變壓器降低為220V正常電壓。電力傳輸過程中，變壓器的利用，給電力傳輸和電壓變換帶來了極大地方便。

（四）、家庭小電器電磁感應(yīng)的運(yùn)用

環(huán)保型手電在很多家庭中都能夠看見，也是很常見的家庭電器，他的工作原理利用了電磁感應(yīng)原現(xiàn)象。在日常生活中利用這種手電代替?zhèn)鹘y(tǒng)手電很有必要，傳統(tǒng)手電的電池在使用過后得不到很好的回收，會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的污染。而利用環(huán)保手電不需要考慮污染問題，同時(shí)還能節(jié)約資金。動(dòng)圈式話筒在生活中很常見，工作原理依然離不開電磁感應(yīng)現(xiàn)象。生源進(jìn)入到話筒中后，使話筒中的金屬膜片發(fā)生震動(dòng)，這是有一個(gè)線圈，是和膜片相連接的，和膜片同時(shí)震動(dòng)。線圈所處的位置是在永久磁鐵的磁隼錚所以這時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電信號(hào)經(jīng)過擴(kuò)音器后傳播到揚(yáng)聲器一端，聲音由此被放大。

二、電磁感應(yīng)在發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用

（一）、汽輪發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)的應(yīng)用

汽輪發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用在火力發(fā)電廠及核電站中，工作的原理是利用高溫或高壓產(chǎn)生的強(qiáng)大氣體，推動(dòng)內(nèi)部汽輪機(jī)，在氣體的持續(xù)推動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。然后通過皮帶等連接措施，使汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)相連，由汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)去帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。而發(fā)電機(jī)利用的原理正是電磁感應(yīng)原理。為了使發(fā)電效率有效提高，通常要使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在一個(gè)固定值。

（二）、水輪發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)的應(yīng)用

在大大小小的水電站中，都會(huì)運(yùn)用到水輪發(fā)電機(jī)，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理則是靠水的沖擊力推動(dòng)，然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以要使水流保持很大的沖擊力，在水電站都會(huì)修建大壩進(jìn)行攔河，將水位抬高，使水的勢(shì)能得到增加。水輪發(fā)電機(jī)組擁有很大范圍的轉(zhuǎn)速以及容量，根據(jù)水電站的規(guī)模采用不同要求的水輪機(jī)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電的高效化。另外，水電站一般距離城市比較遠(yuǎn)，輸電線路自然會(huì)變長，所以水輪發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（三）、風(fēng)力發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)的應(yīng)用

風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能通過風(fēng)車轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。在風(fēng)力很大的地方，安裝上風(fēng)力發(fā)電的機(jī)械后，受到風(fēng)的吹動(dòng)，風(fēng)車葉片會(huì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，然后利用增速機(jī)把原有速度大大提高，去帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行發(fā)電。在資源逐漸匱乏、環(huán)境越來越惡劣的情況下，清潔能源受到了人類的青睞，風(fēng)能則是清潔的可再生能源，受到了各國的高度重視，其蘊(yùn)含的能量比地球上能夠開發(fā)并加以利用的誰能要大數(shù)十倍。而且風(fēng)能取之不盡，用之不竭，人類需要利用現(xiàn)代技術(shù)，結(jié)合電磁感應(yīng)原理，將風(fēng)能的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來。

（四）、柴油發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)的應(yīng)用

柴油發(fā)電機(jī)的動(dòng)力來源是柴油機(jī)，利用柴油機(jī)工作帶來的能量帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。柴油發(fā)電機(jī)體積可以很小，搬運(yùn)靈活、操作起來也比較簡(jiǎn)單，也有很多種類來滿足不同的需求。一些用電量比較大的單位和個(gè)人會(huì)選擇較大型號(hào)和功率的機(jī)器，一些用電量不是很大的，就可以選擇小巧輕便類型的。所以在鐵路和野外工地等地和學(xué)校、醫(yī)院等部門常用到柴油發(fā)電機(jī)，有的用作臨時(shí)電源，有的用作備用電源。

結(jié)束語

電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中被廣泛應(yīng)用，為人類帶來了巨大的轉(zhuǎn)變，小到家庭小電器，大到巨型發(fā)電機(jī)，乃至航天、軍事、科研等領(lǐng)域?qū)﹄姶鸥袘?yīng)均有應(yīng)用，并且起著很重要的作用。其實(shí)電磁感應(yīng)能帶給我們的便利才剛剛開始，在今后的發(fā)展中，需要我們認(rèn)真學(xué)習(xí)，不斷研究，勇于探索，加強(qiáng)創(chuàng)新，爭(zhēng)取為電磁感應(yīng)新應(yīng)用的研究做出貢獻(xiàn)，進(jìn)一步使電磁感應(yīng)原理服務(wù)于社會(huì)。

參考文獻(xiàn)

[1]伍亞軍.高中物理電磁感應(yīng)教學(xué)[J].讀寫算（教研版），2014，（18）：192-192.

第2篇：電磁感應(yīng)原理范文

關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng)定律；物理學(xué)史；運(yùn)用

電磁感應(yīng)定律是物理學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容，它展示了電和磁之間的聯(lián)系。當(dāng)大學(xué)生在學(xué)習(xí)物理電磁理論時(shí)，由于中學(xué)的重要基礎(chǔ)，因此會(huì)比較熟悉教材中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象和規(guī)律。這樣一來，學(xué)生在上課過程中就有可能輕視電磁感應(yīng)的相關(guān)問題，而一旦涉及應(yīng)用，學(xué)生往往又會(huì)感覺到力不從心。這說明，學(xué)生對(duì)電磁感應(yīng)定律的內(nèi)涵理解還不夠深刻和透徹。因此，加強(qiáng)對(duì)電磁感應(yīng)定律的運(yùn)用是本次研究的重點(diǎn)。

一、從物理學(xué)史認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)定律

1.借助直覺思維，實(shí)現(xiàn)新突破

電流磁效應(yīng)于1820年被丹麥物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這一發(fā)現(xiàn)充分展現(xiàn)了電和磁之間的關(guān)系，突破了長久以來對(duì)電和磁在認(rèn)識(shí)上的局限性，這一巨大的科學(xué)浪潮證明了電和磁是密切相關(guān)的。在直覺思維的推動(dòng)下，科學(xué)家認(rèn)為因?yàn)殡娍梢陨纱?，所以磁也是可以生成電的?9世紀(jì)20年代，法拉第仔細(xì)觀察了磁鐵之間存在的相互作用問題，以及電流之間產(chǎn)生作用等一系列的電磁現(xiàn)象，在經(jīng)過嚴(yán)格的分析和比對(duì)之后，法拉第猜測(cè)，磁鐵能夠使影響范圍內(nèi)的鐵感應(yīng)具有磁性，而電荷可以讓近處的導(dǎo)體在感應(yīng)上帶有電荷，所以電流也是同理，一樣可以讓附近的線圈因受到磁感應(yīng)而產(chǎn)生電流。之后，法拉第對(duì)電和磁之間的關(guān)系問題展開了持久的探索工作，并于1825年將導(dǎo)線的回路放置在另一通以強(qiáng)電流的回路附近，他希望通過這樣的布置能夠使導(dǎo)線回路產(chǎn)生感應(yīng)電流，但這次的試驗(yàn)以失敗告終。到19世紀(jì)末，法拉第再次設(shè)計(jì)出專門的裝置，讓導(dǎo)線的回路和磁鐵不在同一位置上，但結(jié)果仍然不理想。這段時(shí)期，不僅法拉第，其他物理學(xué)家也在進(jìn)行相應(yīng)的嘗試，但均以失敗告終。

雖然經(jīng)歷了大量的失敗，但在一次次的失敗中，法拉第已經(jīng)通過直覺和經(jīng)驗(yàn)感覺到磁能夠生成電，因此他更加堅(jiān)信這一理念，至19世紀(jì)30年代，法拉第再次進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。他通過鐵環(huán)和線圈驗(yàn)證了自己觀點(diǎn)的正確性。在繼續(xù)試驗(yàn)的過程中，法拉第也逐漸意識(shí)到，如果保持通電，磁針就不會(huì)有反應(yīng)。通過長期的研究觀察，法拉第更加堅(jiān)信自己的理論，并突然意識(shí)到，電磁感應(yīng)是一種在變化和運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)的非恒定暫態(tài)效應(yīng)。在接下來的探索和試驗(yàn)中，法拉第終于向世人揭示了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。從這一點(diǎn)上來看，借助直覺思維并不斷進(jìn)行試驗(yàn)，就能夠有效突破魍徹勰畹氖縛，雖然未必能夠?qū)崿F(xiàn)自己的目標(biāo)，但可能因此產(chǎn)生新的收獲。

2.抓住本質(zhì)形象，建立電磁感應(yīng)定律

法拉第在發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)規(guī)律之后，又緊接著進(jìn)行了多項(xiàng)此類試驗(yàn)，并總結(jié)規(guī)律，將產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)情形歸納為運(yùn)動(dòng)恒定電流、變化電流、運(yùn)動(dòng)磁鐵、變化磁場(chǎng)以及在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體五類。19世紀(jì)30年代初，法拉第認(rèn)識(shí)到，在同樣的條件之下，不同金屬導(dǎo)體中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流和導(dǎo)體的導(dǎo)電能力成正比，這說明感應(yīng)電勢(shì)會(huì)在一定條件下形成，而感應(yīng)電流則是因和導(dǎo)體性質(zhì)無關(guān)的感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生的，因此產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因就是感應(yīng)電勢(shì)。

上述的五種情況都可以產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，閉合導(dǎo)體中的自由電荷也就因此定向移動(dòng)。法拉第認(rèn)為，感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生的原因主要是由于磁鐵及電流會(huì)產(chǎn)生張力，使物質(zhì)處于張力狀態(tài)下，這樣的狀態(tài)從出現(xiàn)到消失，整個(gè)過程都會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)。為了直觀地描述這樣的狀態(tài)，法拉第以其豐富的想象力將力線創(chuàng)造性地引入概念以解釋電緊張的狀態(tài)。法拉第力線是由于物質(zhì)產(chǎn)生的，它會(huì)充滿整個(gè)空間，而兩個(gè)磁極的相互作用也是通過力線進(jìn)行傳遞。力線的源頭不變，力線的分布就不會(huì)改變。等到通過導(dǎo)體回路的磁力線發(fā)生數(shù)量上的變化時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就會(huì)在回路中產(chǎn)生，感應(yīng)電流也就因此形成。

二、電磁感應(yīng)定律的表述

電磁學(xué)的重要規(guī)律就包括電磁感應(yīng)定律，它主要有兩種表達(dá)方式，第一種可以表述為：

①ε=-d/dt

這是電磁感應(yīng)在宏觀上的表現(xiàn)形式。在進(jìn)一步分析電磁通量變化的原因后，可以得到第二種表述：

②ε=L（v×b）*dl-*ds

這兩種表述是否等價(jià)，目前不好下定論，很多文獻(xiàn)均處于探討階段。

三、電磁感應(yīng)定律的運(yùn)用

根據(jù)公式②可以看出，它在揭示電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，是通過微觀機(jī)理出發(fā)揭示的，不僅將電磁感應(yīng)的微觀本質(zhì)展現(xiàn)出來，并且也更有利于日后對(duì)電磁感應(yīng)理論的應(yīng)用。根據(jù)公式②，不僅能夠?qū)Ψ情]合的導(dǎo)體進(jìn)行方便的計(jì)算，計(jì)算其在進(jìn)行切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的電勢(shì)；也方便了對(duì)凈值閉合導(dǎo)體的相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算，計(jì)算出其在磁場(chǎng)的變化狀態(tài)中自身產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)。

在論證公式①時(shí)，根據(jù)當(dāng)前的教材可知：在對(duì)ε的正負(fù)值進(jìn)行討論之前，應(yīng)統(tǒng)一回路的繞向，以其邊界的曲面矢量n為統(tǒng)一的右手螺旋定理。以下四種情況如圖1所示，統(tǒng)一規(guī)定繞向，以右手為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)φ>0并且φ增加時(shí)，d/dt>0，因此ε

雖然按照這樣的方式判斷電勢(shì)是準(zhǔn)確的，但還不夠簡(jiǎn)潔，因此就建議采用如圖2的方法進(jìn)行分析，具體如下：規(guī)定n的方向和φ的方向一致，得到φ>0，d/dt的正負(fù)也就很好判定，簡(jiǎn)化了分析判斷的過程，并且不易出錯(cuò)。

四、結(jié)語

物理是一門重視實(shí)踐的課程，因此通過實(shí)踐運(yùn)用的方式學(xué)習(xí)物理學(xué)中電磁感應(yīng)定律也是非常有效的。通過物理學(xué)史，學(xué)生們首先認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)定律的基本含義和原理，再通過改變課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方式簡(jiǎn)化判斷，在充分運(yùn)用電磁感應(yīng)定律的同時(shí)，也簡(jiǎn)化了分析研究的步驟。

參考文獻(xiàn)：

1.康良溪.電磁感應(yīng)定律實(shí)驗(yàn)的研究[J].物理教師，2016，37（9）：48-50.

2.劉禮全.電磁感應(yīng)定律的幾類題型及解題技巧[J].新課程學(xué)習(xí)：上旬，2014（5）：50-51.

第3篇：電磁感應(yīng)原理范文

[關(guān)鍵詞]電力線載波;監(jiān)控;電磁感應(yīng)燈

照明節(jié)能技術(shù)分為兩種,一種是提高照明燈體本身的發(fā)光效率,另一種就是關(guān)于照明的節(jié)能管理。對(duì)于大規(guī)模燈群的智能化管理尤其能達(dá)到顯著的效果。當(dāng)前,各種通訊技術(shù)已經(jīng)很成熟,但是結(jié)合照明系統(tǒng)的特點(diǎn),應(yīng)該首選電力線作為載波通訊的介質(zhì),這樣可以避免安裝其他通訊設(shè)施,從系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)上都能體現(xiàn)出其他通訊方式不可比擬的優(yōu)越性,并且電力線載波技術(shù)在當(dāng)前已經(jīng)在電力抄表系統(tǒng)上得到了廣泛的應(yīng)用。

一、概述

電磁感應(yīng)燈作為一種新型光源,以其“綠色照明”的理念正在被社會(huì)認(rèn)知、推廣和應(yīng)用,其無頻閃、低眩光、可立即啟動(dòng)、節(jié)能、顯色性好等特性,完全消除了光污染這一隱形公害。但是為了更好地提高電磁感應(yīng)燈的應(yīng)用和管理性能,對(duì)電磁感應(yīng)燈的智能化控制就提出了更高的要求。集成電力線載波通訊功能的一體化電磁感應(yīng)燈能在不增加鋪設(shè)通訊線路的基礎(chǔ)上,使電磁感應(yīng)燈具有遠(yuǎn)程控制和在線診斷功能,是新一代智能型、網(wǎng)絡(luò)化燈具的代表。

二、工作原理

電力線載波監(jiān)控電磁感應(yīng)燈工作原理見圖1。交流220V市電經(jīng)過熔斷器Fo和過電壓保護(hù)電路(由Rv1、Rv2、Rv3)后,被分為兩路,一路是電磁感應(yīng)燈的主電源供電支路,另一路是電力線載波信號(hào)耦合的通訊支路。其中,主電源供電支路通過EMI凈化電路用以抑制常態(tài)和共態(tài)噪聲,然后經(jīng)過全橋整流變成100Hz的脈動(dòng)直流電壓,經(jīng)過電容Cz的平滑作用,變成平直的直流電壓。其輸出空載電壓Vz=1.414×220=308V。再通過APFC功率因數(shù)變換器提高功率因數(shù)。輸出后的直流電壓約為400V,作為電磁感應(yīng)燈的燈耦合器驅(qū)動(dòng)電壓。該直流電壓通過內(nèi)部DC-DC電源變換電路同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)部工作電源提供給LMGD0801厚膜智能IC。

厚膜智能集成電路芯片LMGD0801是一款專用的厚膜組件,它內(nèi)部封裝了國產(chǎn)專用電力線載波擴(kuò)頻通訊芯片PLCi36G-III和增強(qiáng)型嵌入式單片機(jī)及電路,是電力線載波監(jiān)控電磁感應(yīng)燈的控制核心,它完成三個(gè)主要功能:1)產(chǎn)生2.65MHz高頻振蕩頻率的梯形波,控制大功率驅(qū)動(dòng)開關(guān)管推動(dòng)耦合器產(chǎn)生高頻高壓振蕩磁場(chǎng),激發(fā)燈泡內(nèi)汞原子發(fā)射紫外光子,紫外光子激發(fā)玻殼內(nèi)壁上的三基色粉而發(fā)光;2)通過檢測(cè)耦合器工作電流、工作電壓、驅(qū)動(dòng)管導(dǎo)通狀態(tài)等參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁感應(yīng)燈的工作狀態(tài)檢測(cè)和故障保護(hù)功能;3)通過電力線實(shí)現(xiàn)電力線載波通訊,接收由遠(yuǎn)程控制中心控制器(如計(jì)算機(jī))發(fā)出的指令(如開、關(guān)燈,調(diào)整輸出功率等),并且能根據(jù)控制器的指令上傳電磁感應(yīng)燈的工作狀態(tài)信息(如燈的開關(guān)狀態(tài),功耗,有無故障等)。

三、結(jié)論

本文所陳述的電力線載波監(jiān)控一體化電磁感應(yīng)燈不同于現(xiàn)有的以GPRS通訊模式或短距離無限通訊(如ZigBee)模式組成的無線網(wǎng)絡(luò)路燈控制。相比電力線載波技術(shù),上述通訊技術(shù)造價(jià)相對(duì)高,并且通訊依賴于無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的干擾強(qiáng)度,通訊可靠性差。由于現(xiàn)有的電力線通訊技術(shù)的發(fā)展,使我們通過電力線不僅提供能源,而且能夠通過電力線載波通訊監(jiān)控每個(gè)燈體,對(duì)集群化路燈控制的效果尤其顯著,通過電力線載波網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制燈的啟動(dòng)停止,可以優(yōu)化燈的使用方案,而且可以根據(jù)監(jiān)測(cè)參數(shù),對(duì)燈的使用效果和故障進(jìn)行診斷。

參考文獻(xiàn):

第4篇：電磁感應(yīng)原理范文

如圖1所示：一個(gè)有明顯圓形邊界的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)水平放置一根細(xì)金屬導(dǎo)線，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化滿足B=5t，求金屬導(dǎo)線上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E.（已知圓形磁場(chǎng)的半徑為R，細(xì)金屬導(dǎo)線的長度為KF（]3KF）]R）

答案由幾何關(guān)系可知，做出如圖所示的等邊三角形，在另兩條邊上可以假設(shè)分別有兩根與該細(xì)導(dǎo)線完全相同的導(dǎo)線，則三根導(dǎo)線可以構(gòu)成一個(gè)閉合回路，對(duì)該回路應(yīng)用

則導(dǎo)線上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小

分析該題如果僅考慮這一根細(xì)金屬導(dǎo)線是無法直接應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的，因?yàn)檫@一根細(xì)導(dǎo)線沒有構(gòu)成閉合回路，而細(xì)導(dǎo)線本身也沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以無從談起這一電路的磁通量的變化，那么這根細(xì)導(dǎo)線會(huì)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢？答案是肯定的.同學(xué)們都知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分為兩種：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì).在穩(wěn)恒磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)著的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，因磁場(chǎng)的變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做感生電動(dòng)勢(shì).這兩種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生原理是截然不同的.

HJ2.15mm]電動(dòng)勢(shì)的定義為單位正電荷從負(fù)極通過電源內(nèi)部移動(dòng)到正極的過程中非靜電力所做的功.

（1）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的原理

在導(dǎo)體切割磁感線的過程中，這種非靜電力是由洛倫茲力提供的，但是并不是說洛倫茲力做了功，洛倫茲力永遠(yuǎn)不做功，我們這里的討論實(shí)際上只計(jì)及洛倫茲力的一部分，也就是說洛倫茲力的一個(gè)分力做的功導(dǎo)致了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生，全面考慮的話，在運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體中的電子不但具有導(dǎo)體本身的速度v1，還有相對(duì)導(dǎo)體的定向運(yùn)動(dòng)速度v2，如圖2所示.

TP4GW93.TIF，BP#]電子的合速度為v，所受的洛倫茲力為F，F(xiàn)1即為非靜電力，由圖可以很清楚地看出F1對(duì)電子做正功，F(xiàn)2對(duì)電子做負(fù)功，但是總功為零，即F對(duì)電子不做功.

（2）感生電動(dòng)勢(shì)的原理

第5篇：電磁感應(yīng)原理范文

電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化取決于電磁感應(yīng)的成因：

如果是切割磁感線，磁場(chǎng)并未減弱，所以磁場(chǎng)并無變化，但線圈卻因切割磁感線而受到阻力，如果不補(bǔ)充機(jī)械能，線圈就會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)就是利用此原理把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能發(fā)電的；如果是因?yàn)榇艌?chǎng)變化產(chǎn)生的電磁感應(yīng)，這時(shí)就是磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能，相互偶合的線圈，當(dāng)其中一個(gè)通電或斷電的瞬間或者是通以交流電時(shí)，另一個(gè)線圈產(chǎn)生電流，但這時(shí)的磁場(chǎng)變化是由于電流變化引起的，所以不能用以發(fā)電，但能進(jìn)行電能的變換，比如變壓器。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

第6篇：電磁感應(yīng)原理范文

法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容，在物理教材中，通過用條形磁鐵插入、拔出串接了靈敏電流表的閉合線圈定性實(shí)驗(yàn)，分析插拔磁鐵的快慢與靈敏電流表指針擺動(dòng)的幅度關(guān)系，得出“閉合線路內(nèi)，磁通量的變化率越大，線圈的匝數(shù)越多，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也就越大”的結(jié)論．在此定性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教材中直接引出了法拉第電磁感應(yīng)定律．顯然，上述方法省略了“E與n、ΔΦ/Δt成正比關(guān)系:E=nΔΦ/Δt，E:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V)，n:感應(yīng)線圈匝數(shù)，ΔΦ/Δt:磁通量的變化率”這一量化結(jié)論的實(shí)驗(yàn)研究過程．由于采用手動(dòng)操作改變?chǔ)う?Δt，并且靈敏電流表的指針是瞬時(shí)晃動(dòng)的，實(shí)驗(yàn)操作、觀察都存在一定的局限．本文用充磁器和可拆交流演示變壓器分別設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)電磁感應(yīng)的定性和定量實(shí)驗(yàn)．充磁器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕、操作方便，在物理實(shí)驗(yàn)室中主要是為給條形磁鐵充磁，也可為U形磁鐵充磁，是學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中必備的器材，一種器材多種用途，它產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比一般永久式磁鐵高許多，因此，可以用來定性地演示許多電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，它是定性實(shí)驗(yàn)電磁感應(yīng)較好的方法．常見的定性實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行進(jìn)一步的探究．利用可拆交流演示變壓器可以定量進(jìn)行試驗(yàn)研究，通過反復(fù)實(shí)踐，設(shè)計(jì)出了驗(yàn)證法拉第電磁感應(yīng)定律的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法．

1用充磁器實(shí)現(xiàn)電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1．1充磁器

充磁器是一種快速飽和充磁設(shè)備，是一種多種用途器材，它的作用就是給磁鐵上磁，磁鐵在剛生產(chǎn)出來，并不具備磁性，必須通過充磁器充磁后才能帶磁．充磁器示意圖如圖1所示，由于充磁器結(jié)構(gòu)上的原因，每次實(shí)驗(yàn)通電時(shí)間一般不超過幾秒鐘，否則，升溫過快會(huì)損壞充磁器．

1．2用充磁器定性的演示法

拉第電磁感應(yīng)定律(1)將合適的U形軟鐵棒套上事先繞上兩組不同匝數(shù)線圈的紙筒，線圈匝數(shù)分別為n1和n2(n2＞n1)，然后插入充磁孔內(nèi)固定，如圖2所示，接通充磁器電源，可見連在匝數(shù)線圈為n2上的演示電表V2指針擺幅大些，說明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和線圈匝數(shù)n成正比關(guān)系E∝n．(2)將合適軟鐵棒放入充磁孔內(nèi)，讓連有演示電表V1(或V2)的線圈n1(或n2)分別快速、慢速穿入軟鐵棒，可見演示電表指針擺動(dòng)幅度大些、小些，說明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與閉合線圈內(nèi)磁通量的變化率成正比關(guān)系E∝ΔΦ/Δt．

2用可拆交流演示變壓器設(shè)計(jì)電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)

2．1實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)變壓器的工作原理，當(dāng)交流電通過原線圈n1時(shí)，閉合鐵芯中將產(chǎn)生峰值穩(wěn)定交流變化的磁通量變化率ΔΦ/Δt．如果水平移動(dòng)變壓器上端的橫鐵軛，鐵芯不再完全閉合，一部分磁感線外泄，使鐵芯中的ΔΦ/Δt變小，如圖3所示．按照上述操作，可改變?chǔ)う?Δt的大?。舫閯?dòng)橫鐵軛到某一固定位置不動(dòng)，此時(shí)的ΔΦ/Δt比較穩(wěn)定．

2．2實(shí)驗(yàn)過程的實(shí)現(xiàn)

為了操作方便，將副線圈放在右手側(cè)，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中注意安全，勿用身體接觸原線圈中的交流電，實(shí)驗(yàn)過程如下:

2．2．1定性探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與磁通量變化率ΔΦ/Δt之間的關(guān)系如圖3所示，將多用表V調(diào)至交流電壓10V檔，與4．5V小燈泡并聯(lián)，串接到副線圈n2，原線圈n1接入交流220V．當(dāng)橫鐵軛完全閉合在鐵芯上時(shí)，多用表電壓檔測(cè)出副線圈中產(chǎn)生4．5V的感應(yīng)電壓．將橫鐵軛從原線圈端向左緩慢地水平移動(dòng)，4．5V小燈泡逐漸變暗，當(dāng)橫鐵軛移動(dòng)離鐵芯約4mm時(shí)，觀察電壓讀數(shù)降到3V左右．利用上述直觀的現(xiàn)象，通過思考該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因并進(jìn)行分析驗(yàn)證，可以得出結(jié)論:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與橫鐵軛的水平移動(dòng)有關(guān)，橫鐵軛的移動(dòng)快慢不同，使磁通量變化快慢不同，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小也不同．磁通量變化快慢類比于速度變化快慢，用ΔΦ/Δt表示，電動(dòng)勢(shì)大小與ΔΦ/Δt有關(guān)，ΔΦ/Δt越小(大)，E越小(大)．

2．2．2定量探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與匝數(shù)n的正比關(guān)系去掉副線圈，換上長導(dǎo)線纏繞在鐵芯上替代副線圈，將導(dǎo)線兩端與小燈泡串接成閉合線路，并將多用表與小燈泡并聯(lián)．將橫鐵軛開口距離調(diào)至約4mm后固定不變，開始纏繞導(dǎo)線，由于在n2鐵芯上下位置不同，ΔΦ/Δt略有差異，所以選擇在n2鐵芯下部的同一位置附近纏繞導(dǎo)線，隨著纏繞在鐵芯上的線圈匝數(shù)增多，可觀察到小燈泡從不亮到亮的變化過程:在線圈繞到第6匝時(shí)，小燈泡微微發(fā)光;當(dāng)線圈繞到25匝左右時(shí)，小燈泡已經(jīng)比較亮了．在繞線過程中，觀察多用表上交流電壓讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)每多繞一匝導(dǎo)線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)約增大0．1V，可得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與匝數(shù)n的定量關(guān)系．同時(shí)觀察到:從鐵芯上逐漸解開纏繞的導(dǎo)線到第4匝時(shí)，小燈泡仍微微發(fā)光，而在纏繞到第4匝時(shí)，小燈泡卻并不發(fā)光，說明有自感作用．通過上述實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步進(jìn)行分析探究:假設(shè)每一匝線圈內(nèi)的磁通量的變化率為ΔΦ1/Δt，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1，則每多繞一匝線圈，ΔΦ/Δt就增大一個(gè)單位ΔΦ1/Δt，線路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也增大一個(gè)E1，由此得出量化的結(jié)論:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟磁通量的變化率成正比．即E∝ΔΦ/Δt，E=kΔΦ/Δt(1)若E、ΔФ、Δt均取國際單位，上式中k=1，由此得出E=ΔΦ/Δt(2)若閉合電路有n匝線圈，則E=nΔΦ/Δt(3)

3結(jié)束語

第7篇：電磁感應(yīng)原理范文

在中學(xué)物理教材中，電磁感應(yīng)定律表述為：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，在國際單位制下，則電磁感應(yīng)定律可以表示為E=ΔΦΔt.在大學(xué)基礎(chǔ)物理教材中，電磁感應(yīng)定律表述為：通過回路所包圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量對(duì)時(shí)間的變化率成正比，若采用國際單位制，則此電磁感應(yīng)定律可表述為E=-dΦdt，在約定的正負(fù)符號(hào)規(guī)則下，式中的負(fù)號(hào)反映了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，它是楞次定律的數(shù)學(xué)表現(xiàn).符號(hào)的規(guī)定方法，限于文章篇幅，在此不再贅述，讀者如有興趣可查閱文獻(xiàn).

兩種表述相較，大學(xué)教材比中學(xué)教材更顯嚴(yán)謹(jǐn)，突出了物理規(guī)律的數(shù)學(xué)精確表達(dá)，E=-dΦdt要比E=ΔΦΔt更能使規(guī)律得到一般性的體現(xiàn)，式中用負(fù)號(hào)反映了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向.在理解難易層次上，對(duì)于中學(xué)生而言，中學(xué)教材顯然更為適切，尤其E=-dΦdt中與楞次定律相關(guān)的負(fù)號(hào)的方向含義不易被理解.同一個(gè)內(nèi)容，兩種教材呈現(xiàn)形式不同，編者主要考慮了學(xué)習(xí)對(duì)象在數(shù)學(xué)知識(shí)能力上的差異.第二種表述，要求具備微分知識(shí)以及物理原理利用數(shù)學(xué)詮釋的思維習(xí)慣.

根據(jù)通過閉合回路所圍面積的磁通量Φ=SB·dS可知，使磁通量變化的方式是多樣的，但從本質(zhì)上可歸為兩類：電路運(yùn)動(dòng)（磁場(chǎng)不變，電路回路面積改變） 和磁場(chǎng)變化（磁場(chǎng)改變，電路回路面積不變），各自由此產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)被稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì).對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生機(jī)制，宏觀上將其理解為磁通量的變化率，它適用于或由電路運(yùn)動(dòng)或由磁場(chǎng)變化（或兼由兩者）所引起的磁通量變化，但這種解釋并不能對(duì)“電路運(yùn)動(dòng)”或“磁場(chǎng)變化”加以細(xì)致區(qū)分.有文獻(xiàn)利用數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)方法對(duì)“磁通量的變化率”理解為：ΔΦΔt=（Φ）′=（BS）′=B′S+BS′=ΔBΔtS+BΔSΔt，其中B′S=ΔBΔtS為感生電動(dòng)勢(shì)，BS′=BΔSΔt為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì).對(duì)此，筆者認(rèn)為該觀點(diǎn)值得商榷.感生電動(dòng)勢(shì)是在導(dǎo)體回路不動(dòng)，磁場(chǎng)發(fā)生變化而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)；動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是磁場(chǎng)保持不變，導(dǎo)體回路或?qū)w在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì).在表達(dá)式B′S=ΔBΔtS和BS′ΔSΔt中實(shí)際上難以保證S或者B始終保持不變.物理現(xiàn)象既能從宏觀上解釋，還能從微觀上進(jìn)行考量，在普遍意義上諸多物理現(xiàn)象的微觀機(jī)制往往更加奧妙.微觀上，需要從非靜電力做功的角度進(jìn)行闡釋，感生電動(dòng)勢(shì)與感生電場(chǎng)相關(guān)，而動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是運(yùn)動(dòng)電荷受洛倫茲力的結(jié)果.在物理學(xué)的其他領(lǐng)域里還沒有一個(gè)像法拉第電磁感應(yīng)定律這樣需要從兩種完全獨(dú)立的不同現(xiàn)象進(jìn)行分析才能真正理解的.電動(dòng)勢(shì)可定義為導(dǎo)線中每單位電荷所受的沿切向力對(duì)整個(gè)電路環(huán)繞一匝的路程積分.中學(xué)物理教材在此方面主要給出了定性解釋，而大學(xué)物理教材除定性分析外還進(jìn)行了定量描述，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)表示為E=∫k·d，Ek為等效的非靜電力場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E=∫Lk·d=∫L（×）·d，k=×為非靜電力場(chǎng)強(qiáng).在中學(xué)物理教學(xué)過程中，教師在講授該內(nèi)容時(shí)，對(duì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)的微觀機(jī)理往往闡釋得較為粗淺，不夠深入透徹，而把重點(diǎn)定位為法拉第電磁感應(yīng)定律在具體電路中的應(yīng)用計(jì)算.通過這樣的課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)會(huì)了對(duì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)在各種不同情形下的問題計(jì)算，培養(yǎng)了較強(qiáng)的解題能力，但卻缺失對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象本質(zhì)成因的思考，從而導(dǎo)致對(duì)此毫無印象，或留有印象但一知半解.這種傾向于應(yīng)試目的的教學(xué)方式，削弱了物理學(xué)科本身在研究思想方法上的教育價(jià)值，學(xué)生的物理思維未得到有效歷練，物理品格未得到實(shí)際提升.筆者認(rèn)為，對(duì)兩種電動(dòng)勢(shì)的微觀解釋的教學(xué)，在原有中學(xué)教材定性分析基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)作一些深層次的拓展，幫助學(xué)生突破感生電場(chǎng)及洛倫茲力在動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)中的作用等難點(diǎn)與疑點(diǎn)知識(shí)，將微觀物理過程和圖象展現(xiàn)給學(xué)生，教學(xué)過程中滲透科學(xué)研究中宏觀與微觀兩種不同角度的思考方法，注重學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)的培養(yǎng).不能因?yàn)橹R(shí)的生澀難懂和學(xué)生在數(shù)學(xué)上存在的困難，而放棄物理研究思想方法的教育，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)的困難僅是暫時(shí)的，在物理研究中數(shù)學(xué)主要也僅起到了工具的作用，與物理思想方法相比，顯然后者更加重要.

在知識(shí)考查上，電磁感應(yīng)與力學(xué)、電學(xué)、能量內(nèi)容的結(jié)合是歷來高考最為常見的考查方式和考點(diǎn).此外，無論在物理競(jìng)賽中，還是在近年來越來越備受關(guān)注的名校自主招生考試中，電磁感應(yīng)也始終未脫離命題者的視線.對(duì)于同時(shí)存在電路運(yùn)動(dòng)和磁場(chǎng)變化的復(fù)雜電磁感應(yīng)問題，在求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)往往故意將其看成在該時(shí)刻僅由磁場(chǎng)變化引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和僅由“切割運(yùn)動(dòng)”引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和進(jìn)行處理（同時(shí)考慮感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向），或者利用一些特殊的方法進(jìn)行求解，如等效法.這些方法都能巧妙地解決問題，但對(duì)方法本身的理解要求較高，不易被掌握.與其利用特殊，還不如回歸一般.在教學(xué)中引入對(duì)電磁感應(yīng)定律的一般性導(dǎo)數(shù)認(rèn)識(shí)，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小采取E=dΦdt的計(jì)算，對(duì)于其方向利用中學(xué)生熟知的楞次定律另作判斷，不將反映方向的負(fù)號(hào)置于式中，這樣便可以避免文中之前提及的負(fù)號(hào)方向費(fèi)解的問題.學(xué)生在高二第二學(xué)期已經(jīng)學(xué)習(xí)了導(dǎo)數(shù)知識(shí)，盡管所學(xué)內(nèi)容的深度及廣度還有所欠缺，但已經(jīng)能夠求解各種初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，這為將導(dǎo)數(shù)方法引入到高中物理中提供了可能.在解決問題時(shí)，從磁通量的變化率角度出發(fā)的導(dǎo)數(shù)方法，以不變應(yīng)萬變，顯然要比使用其他方法更加自然順手，易于掌握.此外，不僅局限于該章節(jié)的內(nèi)容，在其他模塊的一些知識(shí)的教學(xué)過程中，也可以適時(shí)地引入導(dǎo)數(shù)，這既能拓寬學(xué)生解決問題的思路，也培養(yǎng)了數(shù)學(xué)物理思想，還能為今后不少學(xué)生進(jìn)入大學(xué)進(jìn)一步學(xué)習(xí)普通物理做好鋪墊.

如何做好中學(xué)物理教學(xué)與大學(xué)物理教學(xué)的過渡銜接與有機(jī)結(jié)合，如何讓學(xué)生的物理思維得到有效延伸和發(fā)展，如何讓物理思想研究方法為學(xué)生所熟悉、掌握、運(yùn)用乃至創(chuàng)新，以期培養(yǎng)出優(yōu)秀的物理人才，這些都應(yīng)當(dāng)值得探索.物理教學(xué)過程中，不應(yīng)將中學(xué)物理與大學(xué)物理割裂，反之應(yīng)促使兩者實(shí)現(xiàn)一脈相承.以上對(duì)于電磁感應(yīng)定律的理解與教學(xué)建議處理，只是筆者的管窺之見，如有不妥之處，敬請(qǐng)同仁指正.

第8篇：電磁感應(yīng)原理范文

[關(guān)鍵詞] 電磁感應(yīng)；楞次定律

電磁感應(yīng)這部分內(nèi)容，有幾條定理定律，如果不知道其用法，解決問題的時(shí)候就會(huì)繞很多彎，把簡(jiǎn)單的問題復(fù)雜化。

一、 楞次定律相關(guān)內(nèi)容

物理學(xué)家楞次是在綜合法拉第電磁感應(yīng)原理（發(fā)電機(jī)原理）和安培力原理的基礎(chǔ)上，以“電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)原理”的形式提出這個(gè)定律的。其內(nèi)容是：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。關(guān)于其表述，有多個(gè)意思，楞次定律的表述可歸結(jié)為：“感應(yīng)電流的效果總是反抗引起它的原因?！?如果回路上的感應(yīng)電流是由穿過該回路的磁通的變化引起的，那么楞次定律可具體表述為：“感應(yīng)電流在回路中產(chǎn)生的磁通總是反抗（或阻礙）原磁通的變化?！蔽覀兎Q這個(gè)表述為通量表述，這里感應(yīng)電流的“效果”是在回路中產(chǎn)生了磁通；而產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因則是“原磁通的變化”。可以用八個(gè)字來形象記憶“增反減同，來阻去留”。

如果感應(yīng)電流是由組成回路的導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，那么楞次定律可具體表述為：“運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體上的感應(yīng)電流受的磁場(chǎng)力（安培力）總是反抗（或阻礙）導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)?！蔽覀儾环练Q這個(gè)表述為力表述，這里感應(yīng)電流的“效果”是受到磁場(chǎng)力；而產(chǎn)生感應(yīng)電流的“原因”是導(dǎo)體作切割磁感線的運(yùn)動(dòng)。

從楞次定律的上述表述可見，楞次定律并沒有直接指出感應(yīng)電流的方向，它只是概括了確定感應(yīng)電流方向的原則，給出了確定感應(yīng)電流的程序。要真正掌握它，必須要求對(duì)表述的涵義有正確的理解，并熟練掌握電流的磁場(chǎng)及電流在磁場(chǎng)中受力的規(guī)律。

我所要闡述的關(guān)于楞次定律的應(yīng)用主要是在于它對(duì)于磁通的慣性，即:在任何狀態(tài)下，閉合回路的磁通都有保持其大小不變的趨勢(shì)。

二、電工教學(xué)中楞次定律的應(yīng)用

我們都知道，在判斷感應(yīng)電流的方向時(shí)一般用安培定則（右手定則），而如果要判斷物體所受電磁力的方向的時(shí)候一般要用左手定則來判斷。但是實(shí)際的情況是我們?cè)诮鉀Q某些問題時(shí)，用楞次定律解釋起來也許更方便一些，我們舉一些簡(jiǎn)單的例子來表述。

例1：當(dāng)一個(gè)絕緣懸掛的金屬環(huán)在磁鐵靠近它的時(shí)候，問這個(gè)金屬環(huán)應(yīng)該怎樣運(yùn)動(dòng)。這個(gè)問題，按照以往的思路是這樣的。首先學(xué)生一般會(huì)根據(jù)靠近金屬環(huán)的磁鐵的極性判斷出穿過金屬環(huán)的某個(gè)方向的磁通變大了，那么，金屬環(huán)中會(huì)有感應(yīng)磁通產(chǎn)生，并且與磁鐵產(chǎn)生的磁通方向相反，磁鐵和金屬環(huán)之間是斥力，金屬環(huán)向遠(yuǎn)離磁鐵的方向運(yùn)動(dòng)。若知識(shí)的理解程度再差點(diǎn)則有后面下面的分析（判斷出金屬環(huán)中的感應(yīng)電流方向和金屬環(huán)電流形成的磁場(chǎng)的方向與靠近金屬環(huán)的極性相反，磁鐵和金屬環(huán)之間是斥力，金屬環(huán)向遠(yuǎn)離磁鐵的方向運(yùn)動(dòng)）。對(duì)此只能說明學(xué)生大部分對(duì)電磁感應(yīng)這部分內(nèi)容的理解不深。

假如我們用楞次定律來分析，這個(gè)問題就很簡(jiǎn)單了。當(dāng)磁鐵靠近金屬環(huán)時(shí)，由于金屬環(huán)中的磁通有變大的趨勢(shì)，而根據(jù)楞次定律，我們知道金屬環(huán)有保持其中的磁通不變的作用，而遠(yuǎn)離磁鐵會(huì)使得其磁通保持不變，這就確定了其運(yùn)動(dòng)方向。是否簡(jiǎn)單多了呢？最簡(jiǎn)單的思路是要想保持磁通不變，必然要保持距離不變。

例2：一個(gè)在均勻的磁場(chǎng)中的金屬導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌形成閉合面的，可以在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)金屬導(dǎo)體棒。當(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)體棒會(huì)怎樣移動(dòng)。

關(guān)于這個(gè)問題，思路是這樣的。首先牽扯到的問題是，導(dǎo)體棒中的電流方向，應(yīng)該用右手定則判斷，而電流和磁場(chǎng)的作用力要用左手定則判斷。這樣的方法是按照所學(xué)理論來一步步分析的，但是卻繁瑣多了，基本跟上個(gè)例子的分析差不多。再次用用楞次定律來分析，當(dāng)磁場(chǎng)變強(qiáng)時(shí)，穿過原來的導(dǎo)軌和導(dǎo)體閉合面的磁通變多了，為了保持磁通不變，此閉合面應(yīng)該減小面積，所以導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向就明確了。

這些都是楞次定律在解決問題時(shí)候的一些應(yīng)用。當(dāng)然，我們?cè)诹硗庖恍﹩栴}的解釋上，同樣可以利用楞次定律使得問題敘述的更清楚，簡(jiǎn)潔。

例如，在上《電機(jī)與變壓器》課的時(shí)候，學(xué)生們對(duì)三相交流電動(dòng)機(jī)的原理聽得是茫然。當(dāng)然，按照教材的講法，理論是沒有任何問題的。只是復(fù)雜的文字?jǐn)⑹鍪沟脤W(xué)生在理解的時(shí)候反應(yīng)很慢，講課的效果較差。

教材上電動(dòng)機(jī)的原理：當(dāng)磁極沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，磁極的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條中就感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則來確定。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，假如磁極不動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則導(dǎo)條中同樣也能感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)來。在電動(dòng)勢(shì)的作用下，閉合的導(dǎo)條中就產(chǎn)生電流。該電流與旋轉(zhuǎn)磁極的磁場(chǎng)相互作用,而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力(安培力)，電磁力的方向可用左手定則確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)起來。

在上面的敘述中，提到了左手定則，右手定則等，使得我們本來基礎(chǔ)不扎實(shí)的學(xué)生聽得一頭霧水。假如能夠用其他的方法簡(jiǎn)單說明其工作原理，學(xué)生不是就有自信了嗎？為此，我一般在學(xué)生不能很好的理解教材上的電動(dòng)機(jī)原理的時(shí)候，換用楞次定律來解釋這個(gè)原理。

楞次定律描述電動(dòng)機(jī)的工作原理：當(dāng)三相定子繞組中通入三相交流電時(shí)，定子電流在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體是閉合的，為了保證和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)位置不變（即磁通不變），轉(zhuǎn)子隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

其中沒有提到電流方向，左手右手定則，學(xué)生表示很容易接受。從效果上，我看到了用楞次定律分析電動(dòng)機(jī)工作原理的簡(jiǎn)潔、明了。當(dāng)然，在講授電機(jī)工作原理之前，我先會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)楞次定律的內(nèi)容和應(yīng)用，讓其對(duì)楞次定律的理解更深刻一些，給教學(xué)帶來方便，給學(xué)生一個(gè)理解和分析問題的方法。通過以上幾個(gè)例子可以看出，在講授電磁感應(yīng)原理的內(nèi)容的時(shí)候，靈活的運(yùn)用一些知識(shí)可以使教學(xué)活動(dòng)的效果更好，有助于學(xué)生從另外的角度來發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。不僅僅是在這個(gè)楞次定率的問題上，我們可能在教學(xué)的過程中會(huì)有很的這樣的例子。

第9篇：電磁感應(yīng)原理范文

無線充電從原理上可以分為電磁感應(yīng)式、電磁共振式和微波傳輸式三種。

電磁感應(yīng)式的工作原理類似一個(gè)分離的空心變壓器，就好像把變壓器的原繞組埋設(shè)在地面下，將副繞組安裝在電動(dòng)汽車上，從而實(shí)現(xiàn)電力的傳輸。電磁感應(yīng)式目前的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)較大的傳輸功率，能達(dá)到幾百千瓦，傳輸效率可以達(dá)到90%；它的缺點(diǎn)是供電端與受電端的距離有限，目前最大約為100mm。

電磁共振式的充電是利用電磁共振原理，電源發(fā)射端通過振蕩器產(chǎn)生某種頻率的高頻振蕩電流，在發(fā)射線圈周圍形成振蕩磁場(chǎng)。當(dāng)電動(dòng)汽車進(jìn)入該磁場(chǎng)范圍，具有相同自振頻率的汽車接受端的線圈產(chǎn)生電磁共振，產(chǎn)生最強(qiáng)的振蕩電流，從而實(shí)現(xiàn)電能的傳輸。電磁共振式的能量傳輸只在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，對(duì)系統(tǒng)外的物體不會(huì)產(chǎn)生影響，具有很高的傳輸效率，傳輸距離可以達(dá)到數(shù)米。2012年美國斯坦福大學(xué)首次提出了“駕駛充電”概念，汽車在道路上一邊行駛一邊自動(dòng)充電。該系統(tǒng)的原理是將一系列線圈埋入道路路面下，在汽車底盤裝上感應(yīng)線圈，當(dāng)電動(dòng)汽車駛過道路時(shí)，地下線圈與車上線圈產(chǎn)生電磁共振，實(shí)現(xiàn)電力輸送。據(jù)報(bào)道，這種無線充電方式效率可以達(dá)到97%。電磁共振式更能應(yīng)對(duì)發(fā)射端與接受端的位置偏差，這很適合給運(yùn)動(dòng)中汽車充電，因此具有極好的發(fā)展前景。美國Witricjt公司開發(fā)的電磁共振式系統(tǒng)輸出功率為3.3kW，傳輸距離為200mm下綜合效率達(dá)到90%。