電磁感應(yīng)在實(shí)際生活中的實(shí)際應(yīng)用

李軒宇

（山東諸城市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 山東諸城 262200）

電磁感應(yīng)在實(shí)際生活中的實(shí)際應(yīng)用

李軒宇

（山東諸城市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 山東諸城 262200）

電磁感應(yīng)作為一個(gè)基礎(chǔ)且常見(jiàn)的物理原理，經(jīng)常被應(yīng)用在實(shí)際的日常生活中，但究竟它是如何應(yīng)用在實(shí)際生活中，本文就詳細(xì)的說(shuō)明了到底什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及它在實(shí)際生活中的實(shí)際應(yīng)用案例。

電磁感應(yīng) 實(shí)際生活 應(yīng)用

電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指放在變化磁通量中的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。此電動(dòng)勢(shì)稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感生電動(dòng)勢(shì)，若將此導(dǎo)體閉合成一回路，則該電動(dòng)勢(shì)會(huì)驅(qū)使電子流動(dòng)，形成感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)現(xiàn)象被廣泛應(yīng)用于日常生活中，比如電工技術(shù)，電子技術(shù)和其他方面。

在高中物理中，就學(xué)習(xí)到了許多關(guān)于它的應(yīng)用，其中最多最熟悉的可能就是遠(yuǎn)距離輸電中的變壓器問(wèn)題了。一個(gè)簡(jiǎn)單的單項(xiàng)變壓器由兩塊導(dǎo)電體組成。當(dāng)其中一塊導(dǎo)電體有一些不定量的電流通過(guò)時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生變動(dòng)的磁場(chǎng)。根據(jù)電磁的互感原理，這變動(dòng)的磁場(chǎng)就會(huì)使第二塊導(dǎo)電體產(chǎn)生電勢(shì)差。[1]

在本文中，我們可以舉幾個(gè)相關(guān)應(yīng)用的例子。

一、電磁感應(yīng)在發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用

電磁感應(yīng)現(xiàn)象在日常生活中應(yīng)用的最重要的一個(gè)方面就是制造發(fā)電機(jī)，而制造發(fā)電機(jī)的基本原理就是閉合電路中的一部分繞成線圈，然后再磁場(chǎng)中開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)之后切割磁感線，使其產(chǎn)生感應(yīng)電流。在高中物理課堂上使用的教具手搖發(fā)電機(jī)就可以清楚地演示這樣的發(fā)電過(guò)程。現(xiàn)在在生活中使用的發(fā)電機(jī)主要分為以下幾類。在下文中我們會(huì)簡(jiǎn)單的介紹。

1.水輪發(fā)電機(jī)

水輪發(fā)電機(jī)顧名思義是應(yīng)用在水電站中，利用水流推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。所以，為了使得水流具有較大的能量，我們?cè)诮ㄔ焖娬緯r(shí)往往會(huì)要建造攔河大壩用于提高水位，增加水的勢(shì)能，有利于發(fā)電。因此，電力系統(tǒng)對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性有較高的要求。但它的優(yōu)點(diǎn)就是啟動(dòng)和并網(wǎng)所需時(shí)間較短，運(yùn)行調(diào)度靈活且容量大。[2]

2.風(fēng)力發(fā)電機(jī)

我們經(jīng)?？梢栽趶V袤的山坡和草坪上看見(jiàn)巨大的風(fēng)車(chē)，那些就是風(fēng)力發(fā)電機(jī)了。風(fēng)力發(fā)電機(jī)試講風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)械。他的工作原理是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，然后通過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，最后再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電在丹麥荷蘭等地很流行，我國(guó)現(xiàn)在也正在西北地區(qū)推廣。但風(fēng)力發(fā)電機(jī)因?yàn)榧捌淙菀资墉h(huán)境影響，所以因?yàn)樽匀坏仫L(fēng)量不穩(wěn)定，所以其輸出的電量是交流電，必須使充電器整流，再對(duì)蓄電池充電，使電能變成化學(xué)能然后再用有保護(hù)電路的逆變電源，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為家用交流電，才可以安全使用。

3.柴油發(fā)電機(jī)

顧名思義，柴油發(fā)電機(jī)是使用柴油作為能量來(lái)源進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)。柴油發(fā)電機(jī)的原理是，用柴油機(jī)作為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，整套機(jī)組一般是由柴油機(jī)，發(fā)電機(jī)，控制箱，燃油箱，啟動(dòng)和控制用的蓄電池，保護(hù)裝置等部件組成。它的優(yōu)點(diǎn)有很多，主要是體積小，占地面積小，靈活小巧，便于隨身攜帶。所以在日常的開(kāi)礦，鐵路施工還有醫(yī)療衛(wèi)生等部門(mén)可以常常見(jiàn)到它的身影。通常被作為備用電源或者臨時(shí)電源使用。

其實(shí)在以上，我只是舉了幾個(gè)日常生活中比較常見(jiàn)的發(fā)電機(jī)作為例子進(jìn)行較為詳細(xì)的介紹，但事實(shí)上，我們生活中還有許多其他的發(fā)電機(jī)，例如手搖和按壓式的自助發(fā)電手電筒等等。它們也很經(jīng)常的出現(xiàn)在我們的生活中，只要細(xì)心，就能發(fā)現(xiàn)。

二、電磁感應(yīng)在微波爐中的應(yīng)用

微波爐是近幾年開(kāi)始流行于大眾日常生活中的一種廚房電器。其原理是利用微波加熱食品的現(xiàn)代化烹調(diào)灶具。微波是一種電磁波。微波爐由電源，磁控管，控制電路和烹調(diào)腔等部分組成。電源向磁控管提供大約4000伏高壓，磁控管在電源激勵(lì)下，連續(xù)產(chǎn)生微波，再經(jīng)過(guò)波導(dǎo)系統(tǒng)，耦合到烹調(diào)腔內(nèi)。在烹調(diào)腔的進(jìn)口處附近，有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的攪拌器，因?yàn)閿嚢杵魇秋L(fēng)扇狀的金屬，旋轉(zhuǎn)起來(lái)以后對(duì)微波具有各個(gè)方向的反射，所以能夠把微波能量均勻地分布在烹調(diào)腔內(nèi)，之后就可以用于加熱其中的東西了。微波爐與傳統(tǒng)的廚房用具相比有很多明顯的優(yōu)勢(shì)。

1.熱利用率高，更加節(jié)能環(huán)保

因?yàn)槲⒉t是通過(guò)微波發(fā)熱來(lái)加熱食物，所以基本所有的熱能都不會(huì)被浪費(fèi)，像傳統(tǒng)的鍋具都是通過(guò)火來(lái)對(duì)外部進(jìn)行加熱達(dá)到加熱菜品的目的，所以在加熱過(guò)程中其實(shí)浪費(fèi)了許多熱能，不環(huán)保也不節(jié)能。

2.烹調(diào)時(shí)無(wú)明火，更加安全

微波爐不同于傳統(tǒng)鍋具，它在烹調(diào)過(guò)程中沒(méi)有明火，并且其器皿本身也沒(méi)有任何高溫的部分，所以在使用過(guò)程中基本不會(huì)有灼傷的風(fēng)險(xiǎn)。并且，它是使用電能作為能源，也不會(huì)發(fā)生煤氣泄漏的危險(xiǎn)，最后，因?yàn)樗绦虻脑O(shè)定，當(dāng)鍋具離開(kāi)電磁爐本身時(shí)，電磁爐會(huì)自動(dòng)切斷電源?？偠灾@是一個(gè)十分安全的電器。

3.清潔衛(wèi)生

微波爐因?yàn)樵谂胝{(diào)過(guò)程中完全借助電能發(fā)熱，所以烹調(diào)過(guò)程中完全無(wú)煙，無(wú)火，無(wú)味。更不會(huì)釋放有毒氣體，也不會(huì)像傳統(tǒng)的灶具一樣，在烹調(diào)過(guò)程中釋放許多有害氣體導(dǎo)致人體受到傷害，也不會(huì)弄得廚房烏煙瘴氣，最后搞得一身油煙味。

三、電磁感應(yīng)在動(dòng)圈式話筒中的應(yīng)用

話筒在我們的日常生活中也可以說(shuō)是十分常見(jiàn)了，學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)，各大晚會(huì)，各類會(huì)場(chǎng)等等場(chǎng)合都會(huì)有它的身影。但動(dòng)圈式話筒的工作原理，恐怕就不是人人都清楚的了。事實(shí)上，他的工作原理是就是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。在話筒的使用中，聲源對(duì)著話筒發(fā)聲，聲波使其中的金屬膜片產(chǎn)生振動(dòng)，連接在膜片上的線圈就會(huì)跟著一起振動(dòng)，從而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的大小和方向都在變化，而變化的振幅和頻率則由聲源發(fā)出的聲波決定。最后，電信號(hào)會(huì)有其中的擴(kuò)音器傳播至揚(yáng)聲器中，再?gòu)膿P(yáng)聲器中發(fā)出放大的聲音。

動(dòng)圈式話筒可以說(shuō)是最傳統(tǒng)的一種話筒，和現(xiàn)在的電容話筒甚至其他技術(shù)的話筒來(lái)比，他可能是具有一些缺點(diǎn)，例如它的靈活度和瞬時(shí)對(duì)于聲波的感應(yīng)靈敏度就不如另一種常用的話筒，電容話筒。但它也有很多優(yōu)點(diǎn)，比如結(jié)構(gòu)堅(jiān)固不易損壞，經(jīng)久耐用，且價(jià)格較低等。

四、電磁感應(yīng)在變壓器中的應(yīng)用

變壓器對(duì)于我們普通人來(lái)說(shuō)可能覺(jué)得有點(diǎn)陌生，但是即使他早就貫穿于我們的日常生活中給我們帶來(lái)便利。而就是這樣一個(gè)便利的東西，它的工作原理也是利用了電磁感應(yīng)的原理。它的主要構(gòu)成部分是初級(jí)線圈、次級(jí)線圈和鐵芯。其基本工作原理就是利用初級(jí)線圈中流經(jīng)的交流電大小和方向的不斷改變而在鐵芯中產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，從而使得初級(jí)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。然后，由于初級(jí)線圈的匝數(shù)不同，導(dǎo)致感應(yīng)電壓也不同，從而達(dá)到改變電壓的目的。

綜合上述，在本文中提及到得幾個(gè)使用電磁感應(yīng)原理工作的例子還只是電磁感應(yīng)應(yīng)用在實(shí)際生活中的一小部分。事實(shí)證明，電磁感應(yīng)早就滲透到了我們生活中的每個(gè)角落，被廣泛應(yīng)用于我們的日常生活生產(chǎn)以及工作中。無(wú)限度的方便著我們的生活。同時(shí)，它也推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和科技的進(jìn)步。

[1]中國(guó)金屬學(xué)會(huì).第八屆（2011）中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集[C].中國(guó)金屬學(xué)會(huì):,2011:5.

[2]科技信息,2010,(19):674.