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电流
磁场
1820
奥斯特发现了
电流的磁效应现象
电
磁
√
?
英国科学家法拉第,经
过十年坚持不懈的努力,
终于在1831年成功地发现
了电磁感应现象,利用磁
场获得电流。
电磁感应
第五章 电与磁
电磁感应
闭合电路的一部分导体在磁场里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。
由电磁感应产生的电流被称为感应电流
产生感应电流的条件:
1、且电路要闭合;
2、闭合电路的一部分导体置于磁场中;
3、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
什么叫“切割磁感线”?
前后移动导体棒,相当于这根导体棒在来回“戳”磁感线,非“切割”;
上下移动导体棒,相当于这根导体棒在顺着磁感线所在直线“劈”磁感线,非“切割”;
左右移动导体棒,相当于这根导体棒在 “拦腰砍”磁感线(导体棒运动方向与磁感线不在一个平面且呈90°),为“切割”;
切割磁感线
法拉第如何利用磁场获得电流?
1、选择磁场来源
2、如何知道产生了电流?
需要一个包含电流表的电路
如果电流很小,一般不用普通电流
表而使用一种叫灵敏电流计的仪器。
G
元件符号:
0刻度位置:
刻度盘中央
刻度特点:量程很小,但更精准
灵敏电流计的功能:
①根据指针偏转的方向得到电流的方向;
②检验电路中是否有微弱的电流;
③比较瞬时电流大小
实验电路设计
操作:
①仅闭合开关,
你观察到了什么?
现象①:G表指针不偏转
N
S
实验电路设计
操作:
②将导体棒ab上下移动,你观察到了什么?
现象②:G表指针不偏转
v
N
S
实验电路设计
操作:
③将导体棒ab前后移动,你观察到了什么?
现象③:G表指针不偏转
v
N
S
实验电路设计
操作:
④将导体棒ab左右移动,你观察到了什么?
现象④-1:G表指针偏转
v
现象④-2:
导体棒ab右移动G表指针偏左
导体棒ab左移动G表指针偏右
N
S
实验电路设计
操作:
⑤调换磁极重复上述④操作,你观察到了什么?
v
现象⑤-1:G表指针偏转
现象⑤-2:
导体棒ab右移动G表指针偏右
导体棒ab左移动G表指针偏左
N
S
S
N
磁场中导体的切割运动形式能够产生感应电流
且感应电流的方向与导体运动方向和磁极方向有关
结论:
如何确定感应电流方向?
右手定则
1.伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内。
2.让磁感线垂直于手心进入,并使拇指指向导线运动方向。
3.四指所指的方向就是感应电流的方向。
试一试
S
N
感应电流的大小能改变吗?
我们可以根据感应电流的产生条件来分析:
①且电路要闭合;
②闭合电路的一部分导体置于磁场中;
③闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
其他条件不变,
磁场越强,感
应电流越大。
其他条件不变,导体切割磁感线的速度越大,感应电流越大。
进一步思考:
1.产生感应电流的闭合电路中,电源是谁?
2.什么是部分导体切割磁感线,而不是全部?
切割磁感线的导体
I
I
3.电磁感应中,能量的转化如何?
机械能→电能
电磁感应是现代人基本生活的重要科学基础!
你能说出生活中有关
电磁感应的应用吗?
利用电磁感应原理,人们便可以自行“制造”出电流,最直接的应用便是制造发电机。
法拉第的圆盘发电机
电磁感应的应用
在剧场里,为了使观众能听清演员的声音,常常需要把声音放大。如图是动圈式话筒构造原理图,它是利用电磁感应现象制成的,当声波使金属膜片来回振动时,连接在膜片上的线圈随着一起振动,就产生感应电流,这个电流经扩音器放大后传给扬声器,从扬声器中就发出放大的声音。
话筒放大声音的原理之一
磁带录音机
磁带录音机主要由机内话筒、磁带、录放磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成。录音时,声音使话筒中产生随声音而变化的感应电流——音频电流,音频电流经放大电路放大后,进入录音磁头的线圈中,在磁头的缝隙处产生随音频电流变化的磁场。磁带紧贴着磁头缝隙移动,磁带上的磁粉层被磁化,在磁带上就记录下声音的磁信号。
磁带式录音机的录音过程和前
面话筒对声音的处理是类似的
电磁炉也是利用电磁感应原理烹饪食物的
练习
1、如图所示,当开关闭合后,灵敏电流表G指针会发生偏转的是导线AB( )
A、竖直向上运动
B、竖直向下运动
C、水平向左运动
D、水平向里运动
D
练习
2、下列情况,导线中有感应电流产生的是( )
D
A、沿纸面左右运动
B、沿纸面上下运动
C、垂直于纸面向内外运动
D、垂直纸面向内外运动
练习
3.图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分。它在如图所示各磁场中水平运动时,哪种情况不会产生感应电流( )
B
v
如图为导体棒正视图。图中斜向来回移动导体棒,你认为它在切割磁感线吗?
判断方法一:
根据刚才的结论,此图中导体棒运动方向不在磁感线所在平面内,属于在切割磁感线。
N
S
判断方法二:
该倾斜运动可以看成水平+竖直运动的结合。而水平的运动方向不在磁感线所在平面内,故属于切割磁感线。
涨知识