中文名 | 切割磁感線運(yùn)動(dòng) | 外文名 | Cutting magnetic motion |
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特????點(diǎn) | 閉合的曲線 | 屬????性 | 專業(yè)術(shù)語(yǔ) |
作????用 | 磁場(chǎng) | 學(xué)????科 | 物理 |
法拉第在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),用伏打電池給一組線圈通電或斷電的瞬間,另一組線圈中有電流產(chǎn)生。隨后法拉第又發(fā)現(xiàn)磁鐵與閉合線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈中也有電流產(chǎn)生。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究,法拉第總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種情況:變化的電流,變化的磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)的磁鐵,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。這些實(shí)驗(yàn)大致可歸納為兩種情況:一是閉合回路保持不動(dòng)但周圍的磁場(chǎng)發(fā)生變化;二是閉合回路和磁場(chǎng)間發(fā)生了相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
因磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。閉合線圈面積不變,改變磁場(chǎng)強(qiáng)度,磁通量也會(huì)改變,也會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。所以準(zhǔn)確的定義如下: 因磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。
電動(dòng)勢(shì)的方向(公式中的負(fù)號(hào))由楞次定律提供。楞次定律指出:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)要阻礙原磁通的變化(增反減同,來(lái)拒去留)。對(duì)于動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)也可用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向,進(jìn)而判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向?!巴ㄟ^(guò)電路的磁通量”的意義會(huì)由下面的例子闡述。
傳統(tǒng)上有兩種改變通過(guò)電路的磁通量的方式。至于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),改變的是自身的磁場(chǎng),例如改變生成場(chǎng)的電流(就像變壓器那樣)。而至于動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)時(shí),改變的是磁場(chǎng)中的整個(gè)或部份電路的運(yùn)動(dòng),例如像在同極發(fā)電機(jī)中那樣。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象在實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用,特別在電工技術(shù)、電子技術(shù)以及電磁測(cè)量等方面。例如,在電工技術(shù)中,運(yùn)用電磁感應(yīng)原理制造的發(fā)電機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及變壓器等設(shè)備,為充分而又方便地利用自然界的能源提供了條件;在電子技術(shù)中,廣泛地采用電感元件來(lái)發(fā)射、接收或傳遞訊號(hào);運(yùn)用電磁感應(yīng)的原理不僅制成多種電磁測(cè)量?jī)x表,而且還制造了各種用于非電量電測(cè)的傳感器。此外,例如加熱用的感應(yīng)電爐、核物理研究中用的電子感應(yīng)加速器等等,也都運(yùn)用了電磁感應(yīng)原理。
像用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)一樣,為了形象地描述磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,可在磁場(chǎng)中畫出一系列曲線,使曲線上任一點(diǎn)的切線方向都和該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致,這些曲線叫做磁感線。用磁感線可直觀地表示磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)的大小和方向,磁感線密處磁場(chǎng)強(qiáng),磁感線疏處磁場(chǎng)弱。物理學(xué)上規(guī)定:小磁針靜止時(shí)北極 (N極)的指向,為該點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向。
磁體之所以對(duì)周圍的一些物體具有力的作用,是因?yàn)榇艌?chǎng)的存在,我們?yōu)榱诵蜗蟮谋硎敬艌?chǎng)分布,我們用了以下實(shí)驗(yàn)方法:在一塊條形磁鐵上放一塊玻璃,玻璃上撒上鐵屑,晃動(dòng)玻璃后會(huì)發(fā)現(xiàn),鐵屑有規(guī)律的排列成連接磁鐵兩端的曲線,在曲線上擺放小磁針,會(huì)發(fā)現(xiàn)小磁針的N極指向磁鐵S級(jí),小磁針的S極指向磁鐵N級(jí),我們把這些小磁針的指向從磁鐵N極到S級(jí)連接起來(lái),得到的線就稱為磁感線。
磁感線實(shí)際上是不存在的,只是我們假想出來(lái)更形象的描述磁場(chǎng)分布的。
磁感線是閉合的曲線,與電場(chǎng)線區(qū)分開(kāi)來(lái)。
所謂切割磁感線運(yùn)動(dòng),是指物體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),而該運(yùn)動(dòng)一定與磁感線成一定角度,而不與磁感線平行。磁體之所以對(duì)周圍的一些物體具有力的作用,是因?yàn)榇艌?chǎng)的存在,為了形象的表示磁場(chǎng)分布,用了以下實(shí)驗(yàn)方法:1.在一...
1.ab邊、cd邊切割磁感線。2.線圈平面與磁感線垂直時(shí),如左邊的圖,如果轉(zhuǎn)軸稍微轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn),ab邊、cd邊的運(yùn)動(dòng)方向(畫面上是水平方向)是與磁力線的方向一致的,所以不切割磁力線,因此也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)...
可以用右手的手掌和手指的方向來(lái)記憶導(dǎo)線切割磁感線時(shí)所產(chǎn)生的電流的方向。
切割磁感線是導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方式,在研究問(wèn)題時(shí),我們可以把磁感線想象成真實(shí)存在的線,把導(dǎo)體想象成一把刀,這樣會(huì)方便一些。當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),方向不與磁感線平行(比如垂直或斜向運(yùn)動(dòng)),我們就可以說(shuō)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。切割磁感線運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生電流,這一現(xiàn)象被稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。它最早于1831年由英國(guó)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn),人們根據(jù)這一原理制成了早期的發(fā)電機(jī),開(kāi)啟了人類大規(guī)模用電的時(shí)代。
磁體之所以對(duì)周圍的一些物體具有力的作用,是因?yàn)榇艌?chǎng)的存在,我們?yōu)榱诵蜗蟮谋硎敬艌?chǎng)分布,我們用了以下實(shí)驗(yàn)方法:1.在一塊條形磁鐵上放一塊玻璃,玻璃上撒上鐵屑,晃動(dòng)玻璃后會(huì)發(fā)現(xiàn),鐵屑有規(guī)律的排列成連接磁鐵兩端的曲線,在曲線上擺放小磁針,會(huì)發(fā)現(xiàn)小磁針的N極指向磁鐵S極,小磁針的S極指向磁鐵N極,我們把這些小磁針的指向從磁鐵N極到S極連接起來(lái),得到的線就稱為磁感線。
如果閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的話,導(dǎo)體中的電子就會(huì)受到洛倫茲力,洛倫茲力屬于非靜電力,能引起電勢(shì)差,從而產(chǎn)生電流,該電流稱為感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的方向可用右手定則(這一點(diǎn)常常有人記混,可以發(fā)現(xiàn)“力”字向左撇,就用左手;而“電”字向右撇,就用右手,記憶口訣:左通力右生電)判斷。這種磁生電的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象,最先由法拉第發(fā)現(xiàn)。