電磁感應

電磁感應（Electromagnetism   induction）現(xiàn)象是指導體置于變化的磁通量中，會產(chǎn)生電動勢。這個電動勢叫做感應電動勢或感應電動勢如果這個導體閉合成回路，就會帶動電子流動，形成感應電流（感生電流）邁克爾·法拉第被普遍認為是在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應的人，盡管他在1829年發(fā)現(xiàn)了電磁感應s在1829年的工作可能已經(jīng)預見到了這一點。

電磁感應是指磁通量變化引起的感應電動勢現(xiàn)象。電磁感應的發(fā)現(xiàn)是電磁學領域最偉大的成就之一。不僅揭示了電與磁的內(nèi)在聯(lián)系，而且為電與磁的相互轉(zhuǎn)化奠定了實驗基礎，為人類獲得巨大而廉價的電能開辟了道路，具有重要的現(xiàn)實意義。電磁感應的發(fā)現(xiàn)標志著一場重大工業(yè)和技術革命的到來。原來電磁感應是用在電工上的、電子技術、電氣化、自動化的廣泛應用對社會生產(chǎn)力和科學技術的發(fā)展起到了重要的推動作用。

如果閉合電路是一個n匝線圈，它可以表示為：其中n是線圈的匝數(shù)，δ φ是磁通量的變化，單位為Wb（韋伯） ，δ t為變化所需時間，單位為s.ε 為產(chǎn)生的感應電動勢，單位為v（伏特，簡稱伏）電磁感應，俗稱磁發(fā)電，常用于發(fā)電機。

電磁感應涉及三個方面的知識：

一個是電磁感應定律。電磁感應是對其的研究法拉第公司電磁感應定律和楞次定律s定律的核心是其他形式的電能可以轉(zhuǎn)化為電能的特性和定律。

楞次定律表述為：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。1]也就是說，為了獲得感應電流(電能)感應電流產(chǎn)生的安培力必須克服才能做功，需要對外做功才能將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。法拉第公司電磁感應定律反映了對外工作的能力磁通變化率越大，感應電動勢越大，對外做功的能力越大。

第二是電路和力學知識。本文主要討論電能在電路中的傳輸、配電，并通過使用電器轉(zhuǎn)化為其他形式的能源特性。實際應用中經(jīng)常用到電路三定律(歐姆定律、電阻定律和焦耳定律)牛頓 力學中的牛頓定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理和能量守恒定律等概念。

三是右手定則。右手平放，使拇指與其他四指垂直，且都與手掌在同一平面。把你的右手放在磁場中如果磁力線垂直進入手掌，（當磁感應線為直線時，相當于手掌面向N極），拇指指向?qū)Ь€運動的方向，那么四個手指指向的方向就是導線中感應電流的方向。

在電磁學中，右手定則主要判斷與力無關的方向。為了便于記憶并與左手定則相區(qū)別，可以記憶為：左力右電（即左手決定判斷方向，右手決定電流方向）或者左力右感、左生力右通電。

由于磁通量的變化而產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象，當一個閉合電路的導體的一部分在磁場中切割出磁感應線時，導體中就會產(chǎn)生電流，稱為電磁感應。當閉合電路的導體的一部分在磁場中切割磁感應線時，導體中就會產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫做電磁感應。產(chǎn)生的電流稱為感應電流。這是初中物理課本為了方便學生而定義的電磁感應現(xiàn)象 理解，而且也不能全面概括電磁感應現(xiàn)象：當閉合線圈的面積不變，磁場強度發(fā)生變化時，磁通量也會發(fā)生變化，產(chǎn)生電磁感應。所以確切的定義如下：磁通量變化引起的感應電動勢現(xiàn)象。

條件

1.電路閉合并循環(huán)。

2.通過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

3.電路的一部分在磁場中切割磁感應線（切割磁感應線的動作是為了保證閉合電路的磁通量發(fā)生變化）只能部分切割，所有切割無效)如果缺少一個條件，就不會有感應電流)

4.感應電流產(chǎn)生的微觀解釋：當電路的一部分切割了磁感應線，就相當于電路的一部分中的自由電子在磁場中不沿著磁感應線的方向運動，所以自由電子會在洛侖茲力的作用下在導體中定向運動如果電路的一部分在閉合回路中，就會形成感應電流如果不是閉合回路，電荷會在兩端積累產(chǎn)生感應電動勢。

5.電磁感應現(xiàn)象中強調(diào)閉合電路的原因“一部分導體”因為當整個閉合電路切割磁感應線時，左右兩側的感應電流分別為逆時針和順時針，對于整個電路來說，電流相互抵消。

6.電磁感應中的能量關系：電磁感應是一個能量轉(zhuǎn)換的過程，比如重力勢能和動能都可以轉(zhuǎn)換成電能和熱能。

動圈式話筒

在劇院里，為了讓觀眾聽到演員 的聲音清晰，常常需要放大聲音放大聲音的裝置主要包括三個部分麥克風揚聲器和喇叭。麥克風是一種將聲音轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。圖2是動圈式麥克風的結構示意圖，該動圈式麥克風是利用電磁感應現(xiàn)象制成的當聲波振動金屬膜片時，線圈連接到膜片上（叫做音圈）當音圈一起振動時，它在永磁體的磁場中振動，在該磁場中產(chǎn)生感應電流（電信號）感應電流變化的幅度和方向以及變化的幅度和頻率由聲波決定這個信號電流被揚聲器放大，然后傳輸?shù)綋P聲器，從揚聲器發(fā)出放大的聲音。

磁帶錄音機

這臺錄音機主要由一個內(nèi)置麥克風組成、磁帶、錄放磁頭、放大電路、揚聲器、傳動機構和其他部分，是錄音機的錄音部分、放原理示意圖。錄音時，聲音使麥克風產(chǎn)生——音頻電流的感應電流，隨聲音而變化音頻電流經(jīng)放大電路放大后，進入錄音磁頭的線圈，在磁頭的間隙處產(chǎn)生一個隨音頻電流變化的磁場。磁帶靠近磁頭的縫隙移動，磁帶上的磁粉層被磁化，聲音的磁信號被記錄在磁帶上。

回放是錄制的反向過程回放時，磁帶靠近回放磁頭的間隙，磁帶上變化的磁場在回放磁頭的線圈中產(chǎn)生感應電流感應電流的變化與記錄的磁信號相同，因此線圈產(chǎn)生音頻電流，經(jīng)放大電路放大后送至揚聲器，揚聲器將音頻電流還原為聲音。

在錄音機里，錄、放音的兩個功能是通過共用一個磁頭來完成的，錄音時磁頭與麥克風相連；回放時，磁頭與揚聲器相連。

汽車車速表

汽車駕駛室內(nèi)的速度計是指示汽車行駛速度的儀器。它利用電磁感應原理來制造

刻度盤上指針的擺動角度與汽車的行駛速度成正比。車速表主要由傳動軸組成、磁鐵、彈簧平衡彈簧、指針軸、指針組成。其中永磁體與驅(qū)動軸連接。表殼配有千米刻度/小時的表盤。

電磁感應

永磁體的磁感應線的方向如圖1所示。有些磁感應線會穿過速盤，速盤上的磁感應線分布不均勻越靠近磁極，磁感應線越多。當驅(qū)動軸帶動永磁體旋轉(zhuǎn)時，穿過速盤各部分的磁感應線會依次發(fā)生變化，磁感應線的數(shù)量會沿著磁體旋轉(zhuǎn)的前方逐漸增加，而在后方逐漸減少。根據(jù)法拉第 s電磁感應原理，當穿過導體的磁感應線數(shù)量發(fā)生變化時，導體內(nèi)部就會產(chǎn)生感應電流。根據(jù)倫茨 s定律，感應電流也產(chǎn)生磁場，其磁感應線的方向是一個障礙（非阻止）原來磁場的變化。根據(jù)倫茨 的法律，沿著前面的磁鐵 s旋轉(zhuǎn)，感應電流產(chǎn)生的磁感應線與磁鐵產(chǎn)生的磁感應線相反，所以兩者相斥；反之，后方感應電流產(chǎn)生的磁感應線方向與磁鐵產(chǎn)生的磁感應線方向相同，所以相互吸引。由于這種吸引力，快速撥號是由磁鐵旋轉(zhuǎn)，軸和指針也一起旋轉(zhuǎn)。

為了使指針根據(jù)不同的車速停留在不同的位置，指針軸上裝有彈簧游絲，游絲的另一端固定在鐵殼的框架上。當速度計旋轉(zhuǎn)到一定角度時，游絲被扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生相反的扭矩當它等于永磁體驅(qū)動的扭矩時，車速表停留在那個位置，處于平衡狀態(tài)。此時指針軸上的指針指示對應的速度值。

永磁體的轉(zhuǎn)速與汽車的行駛速度成正比。當車速增加時，速盤內(nèi)感應的電流和相應的驅(qū)動速盤轉(zhuǎn)動的扭矩會成比例增加，會使指針轉(zhuǎn)過較大的角度，所以不同的速度指針指示的速度也不同。當汽車停止運行時，磁鐵停止轉(zhuǎn)動，彈簧游絲復位指針軸，使指針指向“處。