课件19张PPT。第五节 磁生电(1)直线电流的磁场奥斯特实验模拟通电导线周围存在磁场直线电流磁场的分布规律实验的结论电能生磁
磁能否生电?如何才能让磁产生电呢?电能生磁 他确信客观事物本身应该是对称的,既然电能产生磁,反过来,磁也应该能产生电,1821—1831年间,他做了大量实验,终于发现了磁生电的条件和规律,实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现,带来了电能的大规模生产和利用,开辟了电气化的新纪元。法拉第 法拉第(1791-1867),英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家。生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭,仅上过小学。他详细地研究在载流导线四周的磁场,建立了电磁场的概念。他观察到磁场会影响光线的传播,找出了两者之间的关系,还发现了电磁感应的原理、抗磁性、法拉第电解定律。1824年1月当选皇家学会会员,1825年2月任皇家研究所实验室主任,1833—1862任皇家研究所化学教授。1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章。1867年8月25日逝世。名人简介:法拉第1、如何才能让磁产生电呢?运动2、导体怎样运动才会产生电流?问题1?可能需要哪些实验器材:蹄形磁 体—— 提 供 磁 场导 线(线圈) —— 电 流 的 载 体灵敏电流计 —— 检验导体中电流的存在开关—— 电路的通断 应如何处理这些实验器材呢? 闭合电路——形成电流必要条件 将线圈的一边放入蹄形磁体的磁场中,线圈、开关和灵敏电流表串联成一个闭合回路。实验1:导体在磁场中静止实验2:导体在磁场中运动实验3:导体不动,磁场运动课本练习甲乙课本练习丙丁1. 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 。2. 电磁感应现象中产生的电流就叫3.能量转化:电磁感应感应电流机械能转化为电能1、电路闭合产生感应电流的条件2、一部分导体在磁场中做切割磁感线运动有感应电流和电压无感应电流和电压无感应电流、有感应电压无感应电流和电压思考: 刚才做实验时,灵敏电流表指针左右偏转,说明了什么?(导线静止而磁体运动时切割磁感线)问题2? 你认为电路中感应电流的方向可能与哪些因素有关? 可能与有关磁场的方向导体切割磁感线的运动方向感应电流的方向与什么因素有关?向左偏转向右偏转向右偏转向左偏转归纳:导体中感应电流方向与导体切割磁感线方向(导体的运动方向)和磁场方向有关。感应电流的大小与哪些因素有关?问题三猜测可能与有关导体切割的速度大小 导体切割的方向永磁铁强度 切割导线的条数 切割导线的有效长度 ……设计实验方案实验方法:控制变量法结论感应电流的大小与导线切割的速度、永磁体的强度、切割导线的条数、切割导线的有效长度有关。感应电流的大小与导线切割的运动方向无关。课件18张PPT。第五节 磁生电(2)发电机 发电机是把机械能转化为电能的机器 发电机原理:电磁感应现象活动 把手摇发电机与电流表连接起来,如图1-50所示。转动手摇发电机的线圈,可以看到电流表指针_________________,说明发电机产生的电流方向是_______________的。左右摆动发生改变交流电:电流方向周期性改变方向的电流。 直流电: 电流方向不发生改变的电流。认识我国的交流电:周期:0.02秒频率:50赫兹(Hz)1秒内电流方向改变100次 发电机由转子和定子两部分组成。
一般采用线圈不动(定子)、磁极旋转(转子)的方法来发电。还用电磁铁代替永磁体。原因:线圈匝数多,导线很粗,高速旋转困难;使用电磁铁可得到强磁场ab和cd不断做切割磁感线运动,由于磁感线方向是不变的,而ab和cd的运动方向总是相反,并且不断改变,于是线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流线圈转动一周,电流方向改变两次。思考:若将交流发电机的两铜环E、F改成换向器,则外电路的电流方向如何?外电路—直流电直流发电机电动机与发电机比较 1.发电机的结构原则上和电动机是完全相同的. 2.电动机是消耗电能而输出机械能(把电能转化成机械能);发电机是消耗机械能而输出电能.电和磁的三大关系(三大原理)阅读P22 电吉他 当弦线被拨动而产生振动时,相当于线圈相对弦线切割弦线磁场的磁感线,从而在线圈中产生感应电流。环保型手电筒动圈式话筒话筒:磁生电 如图所示:
此装置是什么机器?
工作原理是什么?
工作时能量的转化情况怎样?
练习:发电机电磁感应机械能转化为电能 2、观察图(a)和(b),回答:
图( a) 现象
图(b)说明了电磁感应通电导体在磁场中受到力的作用。