探討高中物理電磁感應(yīng)原理在實(shí)際生活中的應(yīng)用

岳庚辰

【摘要】電磁感應(yīng)式是我們高中物理電學(xué)的核心知識(shí)，也是廣泛存在于大自然中的一種物理現(xiàn)象。其被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間雖短但是它的應(yīng)用推動(dòng)了整個(gè)世界生產(chǎn)力的發(fā)展，是人們生產(chǎn)力發(fā)展的革新。自從電磁感應(yīng)被廣泛地應(yīng)用于人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，人們的生活方式從此有了翻天覆地的變化。因此了解電磁感應(yīng)在實(shí)際生活的應(yīng)用有利于我們高中生對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的理解，有助于提高我們對(duì)這部分知識(shí)的物理認(rèn)識(shí)水平。電磁感應(yīng)的奧秘和神奇深深地吸引了我進(jìn)一步探索電磁感應(yīng)原理和其在日常生活中的實(shí)際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電磁感應(yīng)原理 日常應(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（2019）06-0172-01

電磁感應(yīng)現(xiàn)象最初是由英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的，并提出了“閉合電路的磁通量發(fā)生變化之后，感應(yīng)電流將會(huì)在閉路電路中產(chǎn)生”這一著名的理論，而將理論應(yīng)用在實(shí)際生活中，只要我們稍微的修改一些物理參數(shù)將會(huì)得到各種大小不同的電流。雖然電磁感應(yīng)從被發(fā)現(xiàn)至今只有三百多年的歷史，但是它的發(fā)現(xiàn)與實(shí)踐應(yīng)用是物理學(xué)上的一種里程碑式的跨越，它打開了電氣時(shí)代的大門，是人們生產(chǎn)力發(fā)展的革新。

一、電磁感應(yīng)的應(yīng)用原理

在我們學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)這一內(nèi)容后，要想將所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，首先我們要清楚電磁感應(yīng)在實(shí)際生活中應(yīng)用的原理是什么。電磁感應(yīng)這一內(nèi)容跟我們之前所學(xué)過的力學(xué)等知識(shí)原理相比較，內(nèi)容抽象復(fù)雜。因此我們要通過自己的領(lǐng)悟、思考，才能與生活實(shí)際相結(jié)合。通過學(xué)習(xí)和研究，我發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用中所涉及到的基本原理有以下幾點(diǎn)：

1.能量守恒定律原理

能量守恒定律是電磁感應(yīng)的基本的應(yīng)用原理，因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)是通過閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流產(chǎn)生電能，但是感應(yīng)電流的出現(xiàn)是有一定的條件的，必須在符合閉合電路磁通量發(fā)生變化的情況下才會(huì)產(chǎn)生電流，而閉合電路磁通量的變化是依靠的使部分導(dǎo)體切割磁場方向，所以要耗費(fèi)導(dǎo)體的動(dòng)能，其實(shí)就是將供應(yīng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)做功的能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋６鴽]有供應(yīng)使導(dǎo)體做功的能源將不會(huì)切割磁場，即不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，而是產(chǎn)生感應(yīng)電流，電能既不會(huì)無緣無故產(chǎn)生，也不會(huì)無緣無故消失，而是從一種能量轉(zhuǎn)變過來的，或者是轉(zhuǎn)變成為另一種能量。

2.與感應(yīng)電流大小相關(guān)的物理參數(shù)

在導(dǎo)體切割磁場時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢作為電路中的電壓存在，而電動(dòng)勢除以閉合電路的總電阻則是電磁感應(yīng)中的總電流。在我們所認(rèn)知的物理學(xué)中，要應(yīng)用計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢的大小來進(jìn)行判斷電流大小，導(dǎo)體的有效長度、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度以及磁場強(qiáng)度都與感應(yīng)電動(dòng)勢相關(guān)，在這個(gè)原理基礎(chǔ)上，才可以運(yùn)用并控制電磁感應(yīng)去滿足日常生活中需要的一定范圍內(nèi)的電壓。

二、電磁感應(yīng)原理在生活中的應(yīng)用

1.發(fā)電機(jī)通過電磁感應(yīng)發(fā)電

在電磁感應(yīng)的應(yīng)用中，其中利用電磁感應(yīng)發(fā)電是最早也是最廣泛的應(yīng)用之一。我們生活中所用的電能是由電廠的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電的工作原理也是利用電磁感應(yīng)原理，使用定子固定發(fā)電機(jī)，再利用火力或者水力來提供動(dòng)能從而使得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)不斷切割磁場線，從而形成電動(dòng)勢。通過電廠與各用戶連接的電路來不斷供應(yīng)電流到千家萬戶。

2.變壓器與交流電

我們在生活中使用的電流絕大部分都是交流電，而交流電的是一種電流方向不斷改變的電流類型，這種電流是根據(jù)電磁感應(yīng)定律所產(chǎn)生的，其原理是隨著轉(zhuǎn)子不停地改變切割磁場線的方向從而使的電流方向改變來獲得交流電。和直流電相比，交流電的優(yōu)勢在于比較容易獲得。由于我們生活中的電壓不是恒定電壓而是在安全范圍內(nèi)持續(xù)波動(dòng)的電壓，所以將磁感應(yīng)定律應(yīng)用在變壓器上，變壓器通過更改磁通量的大小改變電動(dòng)勢的大小，從而改變電流大小。并且如果遇到緊急情況，可以通過概念電壓來降低電器承受的電壓。

3.廚房灶具通過電磁感應(yīng)加熱

生活中，人們進(jìn)行食物加熱的傳統(tǒng)方法是采用火生熱來達(dá)到目的，這一種加熱方法屬于熱傳遞，這種方法的特點(diǎn)是能量低還極易造成安全隱患。所以在電磁爐的出現(xiàn)后，人們逐漸不倡導(dǎo)這一加熱食物的方法。電磁爐的工作原理是電磁爐是采用磁場感應(yīng)渦流原理，它利用高頻的電流通過環(huán)形線圈，從而產(chǎn)生無數(shù)封閉磁場力，當(dāng)磁場那磁力線通過導(dǎo)磁（如：鐵質(zhì)鍋）的底部，既會(huì)產(chǎn)生無數(shù)小渦流（一種交變電流，家用電磁爐使用的是15-30KHZ的高頻電流），使鍋體本生自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物。這種加熱方式的特點(diǎn)是安全環(huán)保無毒無害，而且能量轉(zhuǎn)化效率高。

4.磁懸浮列車應(yīng)用電磁感應(yīng)原理

在現(xiàn)代交通中，磁懸浮列車的出現(xiàn)為人們的出行帶來很大的便利性。而磁懸浮列車同樣也應(yīng)用到了電磁感應(yīng)原理，其工作原理是通過磁極間相互排斥的力從而讓列車克服自身重力，達(dá)到懸浮在空中的效果，降低摩擦力以及器材損耗，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子放置車上，定子鋪設(shè)在軌道上。通過磁懸浮列車不斷的運(yùn)動(dòng)供應(yīng)電能，再使電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力能，從而使得磁懸浮列車持續(xù)前進(jìn)。

電磁感應(yīng)原理在日常生活中的運(yùn)用枚不勝舉，再如校園一卡通和藍(lán)牙技術(shù)等，將來也會(huì)有更多的運(yùn)用，同時(shí)也將引領(lǐng)我不斷去探索、不斷去發(fā)現(xiàn)。

三、結(jié)語

總而言之，電磁感應(yīng)的應(yīng)用極大的提高了人們的生產(chǎn)力水平，給人們的生活帶來了極大的便利性，也從而提高了人們的生活質(zhì)量。因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)的應(yīng)用是建立在電磁感應(yīng)原理的基礎(chǔ)上，所以我們在進(jìn)行探索物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用時(shí)，要先了解其物理原理再與實(shí)踐相結(jié)合去進(jìn)行深入理解，才能全面提高我們的物理水平。

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