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20.5 磁生电
奥斯特实验
奥斯特发现电流的磁效:
通电导体周围存在磁场
奥斯特
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
发电机是如何发电的呢?
火力发电
风力发电
水力发电
一、什么情况下磁能生电
提出问题
什么情况下磁能生电?
设计实验
G
_
+
要使磁生电须哪些器材?
①最方便获得的磁场用什么器材?
②要方便测出电流用什么器材?
③要把电流表接入电路要哪些器材?
1、电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应。
2、感应电流:电磁感应现象产生的电流就叫做感应电流。
把磁感线想象成一根根线,导线想象成一把刀。
分析论证
3、电路中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和 磁场 方向有关。
应用
(1)观察手摇发电机的构造(磁极的形状、绕圈与灯的连接情况、摇把怎样带动线圈的)。
(2)观察发电机对小灯泡亮度的影响。
小灯泡发光说明 。
小灯泡的亮度 ,说明电流的大小是 。
线圈转得越快,小灯泡越 ,说明 。
演示实验
(3)检验手摇发电机电流方向的变化。
2、发电机发出的电流的大小和方向是变化的。
大小和方向不断变化的电流是交变电流,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做频率。
我国电网以交流供电,频率50赫兹。电流每秒改变100次。
小资料
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
磁极
线圈
发电机发电的过程是机械能转化为电能的过程。
实际交流发电机
①实际的交流发电机,结构比较复杂,但主要由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成。转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动。
②大型发电机发出很高的电压和很强的电流,要采用线圈不动、磁极旋转的方式发电。这种发电机叫做旋转磁极式发电机。
1.发现电流周围存在磁场的物理学家是( )
A.奥斯特 B.焦耳 C.法拉第 D.安培
2.下列设备中利用电磁感应原理的是:( )
A.电磁铁 B.电磁继电器 C.电动机 D.发电机
A
D
达标检测
3、如图所示,可以使电流表指针发生偏转的情况是( )
A、开关S断开,导线ab竖直向下运动
B、开关S闭合,导线ab竖直向上运动
C、开关S断开,导线ab从纸里向纸外运动
D、开关S闭合,导线ab从纸外向纸里运动
D