1、西北農林科技大學電磁感應現象及其應用學院：風景園林藝術學院班級：園林134姓名：崔苗苗學號：2913911465134電磁感應現象及其在生活中的應用西北農林科技大學 風景園林藝術學院姓名 崔苗苗 班級 園林134班 學號2013011465摘要 白法拉第歷經十年發現電磁感應現象后，電磁感便開始應用生活中。話筒， 電磁爐，電視機，手機等生活用品，無不與人類生活息息相關，極大地方便了我 們的生活，推動了社會歷史的進步和發展。 同時，它的應用也是理論向實踐不斷 探索和改進的過程，理論唯有應用丁實踐，才更能發揮它的價值。關鍵詞電磁感應現象生活應用電磁感應現象的發現不僅揭示了電與磁之間的內在聯系，而且為

2、電與磁之間的轉化奠定了實驗基礎，為人類獲取巨大而廉價的電能開辟了道路， 在生活中具 有重大的意義。它的發現，標志著一場重大的工業和技術革命的到來。在電工技 術，電子技術以及電磁測量等方面都有廣泛的應用， 人類社會從此邁入電氣化時 代,對推動生產力和科學技術發展發揮了重要作用。 物理發現的重要性由此可見。 本文主要介紹了電磁感應現象及其在人類生活中的相關應用。一. 電磁感應現象定義閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，導體中就會產生電流，這種現象叫電磁感應現象。本質是閉合電路中磁通量的變化。而閉合電路中由電磁感應現象產生的電流叫做感應電流。二. 電磁感應發現歷程電磁學是物理學的一個重

3、要分支，初中時代的奧斯特實驗為我們打開電磁學 的大門，此后高中三年這一部分內容也一直是學習的重中之重。繼1820奧斯特實驗之后，電與磁就不再是互不聯系的兩種物質， 電流磁效應的發現引起許多物 理學家的思考。當時，很多物理學家便試圖尋找它的逆效應， 提出了磁能否產生 電，磁能否對電作用的問題，而邁克爾法拉第即為其中一位。他在1821年發現了通電導線繞磁鐵轉動的現象，然后經歷 10年堅持不懈的努力，最終丁 1831 年取得突破性進展。法拉第將兩個線圈繞在一個鐵環上， 其中一個線圈接直流電源，另一個線圈 接電流表。他發現，當接直流電源的線圈電路接通或斷開的瞬間，接電流表的線圈中會產生瞬時電流。而在這

4、個過程中，鐵環并不是必須的。無論是否拿走鐵環， 再做這個實驗的時候，上述現象仍然發生，只是線圈中的電流弱些。為了透徹研究電磁感應現象，法拉第乂繼續做了許多的實驗。 終丁，在1831 年11月24日，他在向皇家學會提交的一個報告中， 將這種現象定名為“電磁感 應現象”，并概括了可以產生感應電流的五種類型：變化的電流、變化的磁場、運動的包定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。此后乂總結出：只要穿過 閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就會有電流產生。三. 應用電磁感應現象自發現之日起，便一直在改變著人們的生活。 時至今日，生活 中可以處處見到它的影子。無論是話筒，電磁爐，還是收音機，發電機，都是

5、我 們可以見到和聽到的物品。而且，在高中物理中，我們便不斷接觸與其應用相關 的題目，這些物品也曾作為物理試題的載體，不時出現在試卷中。現在看來，也 是分外親切。3.1動圈式話筒在劇場和演講等活動中，放大聲音已經成為一種 .迫切的需要，而電磁感應現象的發現與應用已經成功解決了這個問題o琶三避m放大聲音的裝置由話筒，擴音器和揚聲器三部分，攻翻整片 其中話筒是把聲音轉變為電信號的裝置。動圈式話筒，是利用電磁感應現象制成的，當聲波使金屆膜片振動時，連接 在膜片上的音圈也隨著一起振動，音圈在永久磁鐵的磁場里振動，其中就會產生 感應電流，感應電流的大小和方向都變化，變化的振幅和頻率由聲波決定，這個 信號電

6、流經擴音器放大后傳給揚聲器，從揚聲器中就發出放大的聲音。如今，話 筒或者麥克風已經隨處可見。3.2電磁爐相信有不少人都用過電磁爐加熱過食物，它的方便快捷為我們的日常飲食帶 來很大的便利，對我們的飲食方式也產生了一定影響。 電磁爐應用電磁感應原理 對食品進行加熱。它的爐面是耐熱陶瓷板，交變電流通過陶瓷板下方的線圈產生 磁場，磁場內的磁力線穿過鐵鍋、不銹鋼鍋等底部時，產生渦流，令鍋底迅速發 熱，達到加熱食品的目的。魅.陳隅遇遇I曄面咀JRL上L :Cjg : B g : I電磁爐的灶臺臺面是一塊高強度、耐沖擊的陶瓷 平板，臺面下邊裝有局頻感應加熱線圈、局頻電力轉 換裝置及相應的控制系統，臺面的上面

7、放有平底烹飪 鍋。電磁爐的工作過程是：電流電壓經過整流器轉換 為直流電，乂經高頻電力轉換裝置使直流電變為超過音頻的高頻交流電，將高頻交流電加在扁平空心螺旋狀的感應加熱線圈上，由此產生高頻交變磁場。其磁力線穿透灶臺的陶瓷臺板而作用丁金屆鍋。在烹飪鍋體 內因電磁感應就有強大的渦流產生。渦流克服鍋體的內阻流動時完成電能向熱能 的轉換，所產生的焦耳熱就是烹調的熱源。3.2電磁感應燈電磁感應燈作為照明工具中的新發明，具有許多傳統照明工具所沒有的優勢。 它具有十萬小時的高使用壽命，同時乂免維護費用。而且它的光源質量更高，高 顯色性使物體的本身的顏色即明亮乂逼真， 電磁感應燈還具有更可靠的瞬間啟動 性能，同

8、時低熱量輸出，具有更可靠的抵抗電壓劇烈波動的能力，其照明也更加節能，能夠減少二氧化碳排放量。同時，電磁感應燈的暖白光比黃色的鈉燈更合 適應用丁道路照明，光照溫和，可以保證道路行駛的安全性和舒適性電磁感應燈沒有電極，依靠電磁感應和氣體放電的基本原理而發光。 沒有燈 絲和電極使燈泡的壽命長達100,000小時，是白熾燈的100倍，高壓氣體放電燈 的515倍，緊湊熒光燈的5倍10倍。基丁上述原理，氣體通過磁場放電而產生了可見光。 即由電子鎮流器產生的 頻率為230KHz金屆線圈磁環組成的電磁變壓器在玻璃管（含有特殊工作氣體） 周圍創造了磁場。由線圈引起的放電路徑形成一個閉路， 從而引起自由電子的加速

9、度。這些自由電 子和汞原子相碰撞而激發了電子.因為激活的電子從高能態退到低能態，他們放 射出紫外線，當通過玻璃管表面的三基色熒光粉時，產生的紫外線轉化成可見光。在能源危機和溫室效應益發嚴重的今日，各國都在不斷強調可持續發展的重 要性。在這種大環境下，符合環保照明和綠色照明的要求的電磁感應燈，有著推廣和普及的巨大潛力。暖白光這一先進的理念已經在美國、英國、比利時、挪威 等國家得到了廣泛應用。3.3變壓器變壓器是利用電磁感應原理,從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號 的一種電器。其輸送電流的多少由用電器的功率決定。 高中時期的試題中有許多 相關的計算I可題。 *變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗

10、的 _ 3 器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯 mJ, 中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電餌匚一壓。變壓器由鐵芯和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈， 其余的繞組叫次級線圈。在 發電機中，不管是線圈運動通過磁場或磁場運動通過固定線圈，均能在線圈中感應電勢，此兩種情況，磁通的值均不變，但與線圈相交鏈的磁通數量卻有變動， 這是互感應的原理。變壓器就是一種利用電磁互感應， 變換電壓，電流和阻抗的 器件。3.4手機充電器對丁手機，或許是現在生活中與我們聯系最 為緊密的電子產品之一了。給手機充電幾乎是每 日必做的事情，以前卻從未考慮過手機充電電源 的原理。所有手機充

11、電器其實都是由一個穩定電源 （主要是穩壓電源、提供穩定工作電壓和足夠的電流）加上必要的包流、限壓、限時等控制電路構成。它和變壓器原理幾近相同 3.5磁帶錄音機自有了手機等產品之后，許多功能集丁一體，錄音這種功能也一并存在，磁 帶錄音機聽來或許會讓我們覺得陌生。 磁帶錄音機主要由機內話筒、 磁帶、錄放 磁頭、放大電路、揚聲器、傳動機構等部分組成。錄音時，聲音使話筒中產生隨聲音而變化的感應電流一一音頻電流，音頻電流經放大電路放大后，進入錄音磁頭的線圈中，在磁頭的縫隙處產生隨音頻電流變化的磁場。磁帶緊貼著磁頭縫隙移動，磁帶上的磁粉層被磁化，在磁帶上就記 錄下聲音的磁信號。放音是錄音的逆過程，放音時，

12、磁帶緊貼著放音磁頭的縫隙通過， 磁帶上變 化的磁場使放音磁頭線圈中產生感應電流， 感應電流的變化跟記錄下的磁信號相 同，所以線圈中產生的是音頻電流，這個電流經放大電路放大后，送到揚聲器， 揚聲器把音頻電流還原成聲音。在錄音機里，錄、放兩種功能是合用一個磁頭完成的， 錄音時磁頭與話筒相 連；放音時磁頭與揚聲器相連。3.6汽車車速表/小時的表盤。汽車駕駛室內的車速表是指示汽車行 駛速度的儀表。它是利用電磁感應原理，使 表盤上指針的擺角與汽車的行駛速度成正 比。在此之前，從未想過它竟然也是電磁感 應的應用實例。車速表主要由驅動軸、磁鐵、速度盤， 彈簧游絲、指針軸、指針組成。其中永久磁 鐵與驅動軸相連

13、。在表殼上裝有刻度為公里永久磁鐵的磁感線一部分磁感線將通過速度盤， 磁感線在速度盤上的分布是 不均勻的，越接近磁極的地方磁感線數目越多。當驅動軸帶動永久磁鐵轉動時， 則通過速度盤上各部分的磁感線將依次變化， 順著磁鐵轉動的前方，磁感線的數 目逐漸增加，而后方則逐漸減少。由法拉第電磁感應原理知道，通過導體的磁感線數目發生變化時， 在導體內 部會產生感應電流。乂由楞次定律知道，感應電流也要產生磁場，其磁感線的方 向是阻礙（非阻止）原來磁場的變化。用楞次定律判斷出，順著磁鐵轉動的前方， 感應電流產生的磁感線與磁鐵產生的磁感線方向相反，因此它們之間互相排斥； 反之后方感應電流產生的磁感線方向與磁鐵產生

14、的磁感線方向相同，因此它們之間相互吸引。由丁這種吸引作用，速度盤被磁鐵帶著轉動，同時軸及指針也隨之 一起轉動。3.7發電機發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。定子由定子鐵芯、線包 繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。轉子由轉子鐵芯（或磁極、磁 扼）繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。由軸承及端蓋將發電 機的定子，轉子連接組裝起來，使轉子能在定子中旋轉，做切割磁力線的運動， 從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生了電流。從物理結構來說，發電機的定子和轉子除了是一個原動力的拖動外，是完全獨立、互不干擾的兩部分；發電機的定子是有功源，產生感應電動勢、電流，在 原動力的拖動下，向外輸出交流電的有功，由原動力（油量、氣量、風量、水量 等）決定有功功率的大小。發電機的轉子是無功源、繞組從外部引入直流電建立磁場，在原動力的拖動 下，向外輸送交流電的無功，由外部輸入（多數用發電機自發的交流電整流而得） 的直流電決定無功功率的大小。從電磁原理來說，轉子和定子乂是精密聯系的， 發電機的有功和無功都是由定子輸出的， 轉子的力矩決定有功功率的大小，轉子 線圈的直流電流決定無功功率的大小。四.未來發展電磁感應的應用多不勝舉，今天所能提到的也只是其中極小的的一部分， 卻 已經能夠體現其它對人類