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第十六章第五节
电磁感应 发电机
奥斯特发现电流的磁效应后,许多科学家都在思索:既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢?
英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索,1831年终于取得突破,发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
根据这个发现,后来发明了发电机,使人类大规模用电成为可能,开辟了电气化的时代。
法拉第(Michael Faraday,
1791—1867),英国物理学家、化学家。
在1821—1831年间,法拉第进行了多次实验,发现了电磁感应现象。
法拉第
探究什么情况下磁可以生电
磁场
检测是否有电流
闭合电路
组成以上的电路,做各种尝试,看能否产生电流?如果不能,可能是因为什么?
有可能是电流太小或方法不对。
实验探究
检流计
增强磁场
线圈
如果是因为电路中产生的电流太小,你有什么办法改进实验?
通过实验发现:当导线在磁场中运动时,电路中会产生电流。
导线运动情况 电流表指针摆动情况
水平向左
向右摆动
向左摆动
摆动
摆动
基本不动
水平向右
斜向上运动
斜向下运动
上下运动
是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢?
把磁感线想象成一根根线,把导线想象成一把刀。
1.利用磁场中产生电流的现象叫作电磁感应现象。
2.电路中产生的电流叫做感应电流。
一、电磁感应现象
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。
3.电磁感应现象的应用
变压器
自行车测速器
不用电手电筒
(1)观察手摇发电机的构造;
(2)观察发电机对小灯泡亮度的影响。
1.发电机发出的电流的大小和方向是变化的。
二、发电机
小灯泡发光说明电路中有了电流。线圈转得越快,小灯泡越亮,说明感应电流越大。
(3)检验手摇发电机电流方向的变化。
二极管交替发光,说明产生的电流方向在不停地改变。
2.交变电流
线圈在磁场中转动时,产生的感应电流的大小和方向随时间发生周期性变化,这种电流叫作交变电流,简称交流。
在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫作频率。
我国电网以交流供电,频率50赫兹。
(1)发电机的构造:发电机由转子和定子两部分组成。
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
大型发电机安装转子
3.发电机工作原理
(2)工作原理
当线圈在前半周转动时,电流表指针偏转,表明电路中产生了电流;当线圈在后半周转动时,切割磁感线方向相反,电流表指针偏转方向相反。
铜环
电刷
(3)发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。
1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。
2.发电机利用了电磁感应原理发电,将其他形式能转化为电能。
课堂小结