探究電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用

劉昱辰

【摘要】電磁感應(yīng)現(xiàn)象是法拉第歷經(jīng)十年的發(fā)現(xiàn)，在日常生活中十分常見。電磁爐、話筒、電視機(jī)、手機(jī)等生活用品均與人類生活息息相關(guān)，對(duì)人們的生活有一定便利性，促進(jìn)社會(huì)的有效發(fā)展。本文將對(duì)電磁感應(yīng)在生活中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】電磁感應(yīng) 生活 應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）38-0166-01

電磁感應(yīng)的現(xiàn)象揭示了電與磁間的關(guān)系，為人們電能的獲取開辟了新的發(fā)展道路，對(duì)人們的生活具有重要意義，與此同時(shí)，電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著技術(shù)革命的到來。就目前來看，電子技術(shù)與電磁測量均得到了廣泛應(yīng)用，從此人類邁入電氣化時(shí)代。筆者將分別從：電磁感應(yīng)現(xiàn)象研究、電磁感應(yīng)在人類生活中的實(shí)際應(yīng)用、電磁感應(yīng)未來的發(fā)展，三個(gè)方面來闡述。

一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象研究

電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)生與電流相關(guān)，當(dāng)閉合電路部分導(dǎo)體在磁場做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生電流。電磁感應(yīng)本質(zhì)是閉合電路中磁通量變化。電磁學(xué)作為物理學(xué)重要分支，在學(xué)生初中時(shí)代拉開了序幕，自奧斯特實(shí)驗(yàn)后，電與磁便不再產(chǎn)生聯(lián)系，基于這種情況下電流磁效應(yīng)的出現(xiàn)引起了許多物理學(xué)家的思考，邁克爾·法拉第便是其中一個(gè)，他于1821年發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線繞磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象，經(jīng)多年努力后1831年最終取得了一定的成就。

法拉第在電磁感應(yīng)試驗(yàn)中，將兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上，一個(gè)線圈接電流表，另一個(gè)線圈接直流電源。法拉第經(jīng)過該試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，連接直流電源的線圈電路接通或斷開時(shí)，均會(huì)產(chǎn)生瞬間電流。該試驗(yàn)中，鐵環(huán)并未發(fā)揮任何效果，不論是將鐵環(huán)拿走或是投入使用，上述現(xiàn)象依然會(huì)出現(xiàn)。

為了加深對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的深入了解，物理學(xué)家法拉第隨后的時(shí)間里又做了諸多實(shí)驗(yàn)，歷經(jīng)多次研究后，他于1831年11月24日的某次報(bào)告中，將該現(xiàn)象定義為“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”，與此同時(shí)對(duì)五種可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況進(jìn)行了歸納：變化的磁場、變化的電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、磁場中運(yùn)行的導(dǎo)體。法拉第得出了結(jié)論：當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，便會(huì)有電流產(chǎn)生在閉合電路中。

二、電磁感應(yīng)在人類生活中的實(shí)際應(yīng)用

（一）動(dòng)圈式話筒

在舞臺(tái)表演或演講活動(dòng)中，放大聲音是一種必要的舉措。為了滿足這一需求，電磁感應(yīng)現(xiàn)象起到了很好地解決效果。經(jīng)筆者研究，放大聲音裝置通常由擴(kuò)音器、揚(yáng)聲器、話筒三個(gè)部分組成，話筒可將聲音轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，在放大聲音裝置中起著決定性作用。

動(dòng)圈式話筒是基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的，當(dāng)該裝置金屬膜片振動(dòng)時(shí)，與膜片相接的音圈也會(huì)隨之振動(dòng)起來，通過音圈的振動(dòng)來產(chǎn)生感應(yīng)電流，在這種情況下，感應(yīng)電流的方向與大小都會(huì)發(fā)生變化，其變化頻率與振幅均受到聲波影響，當(dāng)信號(hào)電流傳給揚(yáng)聲器后，便會(huì)從揚(yáng)聲器中發(fā)出較大聲樂，例如：麥克風(fēng)，話筒得到了廣泛應(yīng)用。

（二）電磁爐

電磁爐在人們的生活中十分常見，許多人都用電磁爐加熱過食物，為人們的生活帶來一定便捷性，尤其是對(duì)人們的飲食方式起到一定影響。電磁爐的使用原理應(yīng)歸咎于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，電磁爐爐面采用的耐熱陶瓷板，通過下放線圈產(chǎn)生磁場，致使渦流的產(chǎn)生，令鍋底發(fā)熱從而達(dá)到加熱食品目的。

電磁爐灶臺(tái)臺(tái)面通常是采用耐久性強(qiáng)、強(qiáng)度高的陶瓷平板，灶臺(tái)下安裝了相應(yīng)控制系統(tǒng)。電磁爐工作原理：電壓經(jīng)整流器轉(zhuǎn)為直流電，又經(jīng)電力轉(zhuǎn)換裝置將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡?將交流電加在感應(yīng)加熱線圈上，最終產(chǎn)生高頻交變磁場。這便是電磁爐能發(fā)熱的關(guān)鍵。

（三）手機(jī)充電器

除上述內(nèi)容提到的話筒、電磁爐外，手機(jī)充電器對(duì)于人們而言更具熟悉。手機(jī)是目前與人們聯(lián)系最為緊密的產(chǎn)品，為了使手機(jī)保持有效運(yùn)行，人們必須每日為手機(jī)充電。而實(shí)際上手機(jī)充電器是由必要恒流、穩(wěn)定電壓、限時(shí)限壓等電路構(gòu)成。

（四）磁帶錄音機(jī)

自手機(jī)等電子產(chǎn)品產(chǎn)生后，多種功能與一體的產(chǎn)品也逐漸出現(xiàn)，磁帶錄音機(jī)對(duì)于許多人而言相對(duì)陌生。但該產(chǎn)品通常是由揚(yáng)聲器、機(jī)內(nèi)話筒、磁帶、錄放磁頭、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來組成。磁帶錄音機(jī)實(shí)際操作中，話筒會(huì)隨聲音的變化來產(chǎn)生音頻電流，經(jīng)放大后，音頻電流進(jìn)入到錄音磁頭線圈中，并在磁頭縫隙處產(chǎn)生電流變化磁場。

與錄音不同，放音是其逆過程。磁帶錄音機(jī)在放音時(shí)，磁帶通過放音磁頭縫隙，磁帶磁場的變化導(dǎo)致線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生，由于感應(yīng)電流變化與磁信號(hào)變化相同，基于這種情況下，音頻電流逐漸產(chǎn)生。 總的來說，磁頭錄音機(jī)中，錄音與放音均是通過一個(gè)磁頭完成，當(dāng)磁帶錄音機(jī)錄音時(shí)，話筒與磁頭相連，放音操作時(shí)，揚(yáng)聲器與磁頭相連。

三、電磁感應(yīng)未來的發(fā)展

就目前來看，電磁感應(yīng)在人類日常生活、工作中均得到了廣泛運(yùn)用，為人們的生活工作帶來了一定便捷性，提高了人們的生活質(zhì)量水平。在本次研究中僅僅提到了小部分，但不難發(fā)現(xiàn)，電磁感應(yīng)對(duì)人類歷史發(fā)展起到一定促進(jìn)作用。

如：電視、磁懸浮列車、接觸器線圈、收音機(jī)等信號(hào)收發(fā)無疑不體現(xiàn)出電磁感應(yīng)的有效應(yīng)用。

電磁感應(yīng)現(xiàn)象至今已有了較長的歷史，物理學(xué)家法拉第就該現(xiàn)象做了多個(gè)實(shí)驗(yàn)，最終確定了該現(xiàn)象的存在，由此可見，科學(xué)研究對(duì)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展作出了極大貢獻(xiàn)，現(xiàn)階段依然有許多科學(xué)家致力于電磁學(xué)、無線電傳輸、電磁感應(yīng)加熱等更加深入的研究。相信未來會(huì)給我們的衣食住行帶來更多改變。

綜上，筆者對(duì)電磁感應(yīng)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并對(duì)其在人類生活中的實(shí)際應(yīng)用作了有效闡述。人們在日常生活中使用的手機(jī)、錄音機(jī)、話筒、電磁爐無疑不體現(xiàn)出電磁感應(yīng)現(xiàn)象的有效應(yīng)用，對(duì)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，我國科學(xué)家依然在努力研究中，以期為人們的生活帶來更大的變化，提高人們生活水平，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭如靜.電磁感應(yīng)定律的建立[J/OL].當(dāng)代化工研究，2017，（05）：171-172. （2017-07-03）[2017-08-07].

[2]陳泓錕.電磁感應(yīng)的理解與應(yīng)用[J].中國校外教育，2016，（29）：105+136.[2017-08-07].

[3]邵雪豐.變壓器故障分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2012，24（04）：277.[2017-08-07].endprint