電磁感應的理解與應用

陳泓錕

電磁感應現(xiàn)象是放在變化磁通量中的導體，會產(chǎn)生電動勢，一般表現(xiàn)為兩種形式，即動生電動勢與感生電動勢。對這兩種電動勢從產(chǎn)生機制、能量轉(zhuǎn)換等角度分別進行描述，來理解它們的統(tǒng)一和區(qū)別。電磁感應現(xiàn)象在生活中有很多的應用，對常見的幾種例子分別進行闡述，對該現(xiàn)象有更具體的理解。

電磁感應電動勢應用

感生電動勢的產(chǎn)生沒有外力的作用，只是由于磁場的變化導致了磁通量的變化，使導體體中的自由電荷受到電場力，驅(qū)動自由電荷的定向移動。因此，感生電動勢的能量變化是電磁能轉(zhuǎn)換為電能。

二、電磁感應的應用

電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)為電和磁的轉(zhuǎn)化鋪平了道路，工程及生活應用中很多發(fā)明都是根據(jù)電磁感應原理制成的，如我們熟知的發(fā)電機、電磁爐以及將來肯定會普及的無接觸式充電電池，等等。

如電磁爐：

電磁爐內(nèi)爐面一般是耐熱陶瓷板，下方有一銅線制線圈，線圈產(chǎn)生交流磁場（強弱不停變化的磁場），交流磁場通過放在爐面上的鐵磁性金屬器皿時，能量以兩種物理現(xiàn)象在器皿內(nèi)轉(zhuǎn)化成熱能：

（1）渦電流，交流磁場使器皿底部產(chǎn)生感應渦電流，渦電流使鍋底迅速發(fā)熱，轉(zhuǎn)化為熱能；

（2） 磁滯損耗，交流磁場在不停的改變鍋底金屬的磁極方向時會造成能量損失而化成熱能。

主要的熱力來源以渦流所產(chǎn)生的為主，磁滯損耗產(chǎn)生的熱能少于10%，加熱了的器皿便可加熱食物。電磁爐產(chǎn)生的電動勢類型為感生電動勢。三、無接觸式充電電池

車的充電裝置相當于汽車燃料的加注站，可以通過反復充電提供車輛持續(xù)運行的能源。近年來，國外涌現(xiàn)出了三種非接觸式電動車充電裝置，其中一種充電方式就是利用電磁感應現(xiàn)象，充電原理是：為充電線圈N1提供交流電并產(chǎn)生磁場時，磁力線穿過與之分離一定距離的接收線圈N2。交流電產(chǎn)生的交變磁場，使接收線圈產(chǎn)生相應的感應電動是并對外充電。電磁感應通過送電線圈和接收線圈之間傳輸電力，是最接近實用化的一種充電方式。該應用產(chǎn)生的電動勢類型為感生電動勢。

四、小結(jié)

不論是發(fā)動機，電磁爐還是無接觸式充電電池都是利用電磁感應原理來實現(xiàn)其他形式的能量向電能的轉(zhuǎn)化。產(chǎn)生的電動勢類型有動生電動勢、感生電動勢抑或兩種電動勢都存在，電流為交流的形式輸出。除了上述幾種應用實例外，還有很多類似的發(fā)明，如汽車車速表，話筒等，在此不一一列舉。

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