變化電流產(chǎn)生感生電場的應(yīng)用

摘 要：本文介紹了一種直接利用交流電產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法，該方法方便在生產(chǎn)、生活中直接應(yīng)用;然后，本文又介紹了一種確認(rèn)變化電流產(chǎn)生感生電場之公式的實驗方法，希望有條件的物理愛好者能完成這個實驗，這將非常有意義。

關(guān)鍵詞：變化電流;交流電;感應(yīng)電流;感生電場

根據(jù)《變化電流產(chǎn)生感生電場》[1]中的論述，可以得出如下應(yīng)用。

1 直接利用交流電產(chǎn)生感應(yīng)電流

圖1 （a）

實驗一：如圖1（a）所示，220伏的交流電連接100W的燈泡組成電流回路。挨著交流電平行放置絕緣導(dǎo)線，讓絕緣導(dǎo)線組成閉合回路連接萬能表。實驗顯示，無論在燈泡左側(cè)還是右側(cè)組成絕緣導(dǎo)線回路，萬能表都顯示有感應(yīng)電流。挨著交流電的絕緣導(dǎo)線長度為5尺時，萬能表數(shù)字為0.019，數(shù)值穩(wěn)定（若改用40W的燈泡，萬能表數(shù)字為0.003）。同時實驗還顯示，向下平移連接萬能表的導(dǎo)線回路，靠近交流電的絕緣導(dǎo)線距離交流電越遠(yuǎn)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越小。

圖1 （b）

實驗二：如圖1（b）所示，所用實驗器材不變，當(dāng)平行挨著交流電的絕緣導(dǎo)線長度為9.25尺時，萬能表顯示此時的感應(yīng)電流，其數(shù)字為0.039，數(shù)值穩(wěn)定。

圖1 （c）

實驗三：繼續(xù)用上面兩個實驗中所用的實驗器材做實驗，如圖1（c）所示，平行挨著燈泡兩側(cè)交流電的絕緣導(dǎo)線都是2.5尺（ab、cd都是2.5尺），挨著交流電的絕緣導(dǎo)線總長度為5尺，bc長度為2.8尺時，萬能表顯示此時的感應(yīng)電流，其數(shù)字為0.021，數(shù)值穩(wěn)定（加長導(dǎo)線，挨著總長182尺時，數(shù)字為0.685）。

實驗四：讓燈泡兩側(cè)的交流電平行挨著，讓絕緣導(dǎo)線仿照圖1（a）挨著交流電5尺（這時是挨著兩根交流電），此時萬能表數(shù)字為0.000，顯示沒有感應(yīng)電流。

我還做了其它實驗。限于條件，所做實驗都不夠精細(xì)，但足以說明可以利用交流電直接產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)然，實際應(yīng)用時還應(yīng)根據(jù)需求進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)研究。

2 通過實驗確定變化電流產(chǎn)生感生電場之公式

在《變化電流產(chǎn)生感生電場》一文中，我沒有給出準(zhǔn)確的公式。

公式F=a×Iqr1-Iqr2×1Δt= qEi和公式F=a×ΔIΔt×qr= qEi只是簡單的推導(dǎo)所得，還有待驗證，下面提出一種實驗方法，以完善變化電流產(chǎn)生感生電場之公式。

圖2

如圖2所示，在兩根長平行直流電中間用電子槍平行直流電射入電子束，平行的兩個直流電完全相同，讓它們同時產(chǎn)生相同的均勻變化，則中間的電子束會受到變化電流產(chǎn)生的感生電場的作用，設(shè)電子束運行軌跡如圖中虛線所示，通過電子束所受的感生電場作用可以知道變化電流在空間產(chǎn)生的感生電場。

之所以采用兩根相同的平行直流電是為了使電子束受力平衡，電子束不僅要受感生電場的作用，還要受電流的磁場作用，采用此種方法是為了使電子束所受磁力相互抵消，所受合力只有感生電場力。

如圖所示兩根變化電流時，如果電子束軌跡處感生電場大小為2，則單根變化電流時電子束軌跡處的感生電場大小為1，這個現(xiàn)象我用電流做過實驗。

兩個平行電流的距離不變，通過變化電流做實驗即可知道電流大小變化時所產(chǎn)生的感生電場;兩個平行電流的大小不變，讓兩個電流間的距離變化則可以知道電流距離變化時所產(chǎn)生的感生電場。

這個實驗雖然簡單，但是我沒有精確地做實驗的條件，希望有條件的物理愛好者完成這個實驗并得出準(zhǔn)確的變化電流產(chǎn)生感生電場公式（此所得公式蓋“變化電流產(chǎn)生感生電場”之公式而拋開了“磁場”的影子，變化電流和變化磁場孰一孰二當(dāng)有定言）。也許實驗有改動我推導(dǎo)出的公式，但應(yīng)符合我提出的理論，而得出確切的公式也是完善該理論較重要的一項。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙繼廣.變化電流產(chǎn)生感生電場[J].科技風(fēng)，2019（02）：248.