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电磁感应发电机的原理
发布时间:电磁感应发电机的原理

  

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  图1.1所示就是一个电生磁的实例图1.1图1.2在一只铁钉上面用导线绕了一个线圈,当把线圈的两端分别连接在一个电池的正极和负极时,电流就会经由线圈流过,这时铁钉就具有了吸引铁屑的能力,铁钉就有了磁性,图1.1所示。此时把连接于电池的导线取消,流过线圈的电流被切断,铁屑有都离开铁钉,掉落下来,铁钉又失去了磁性,图1.2所示。因为线圈有电流流过而产生了磁性,因为线圈的电流被切断停止了电流的流过,又失去了磁性,这就是电生磁的现象。图1.3图1.4既然导体流过电流就能产生磁,那么电流流动的方向和磁极(N极S极)的方向有什么关系呢?。在电工原理的概念中,有一个著名的定则“右手螺旋定则”(也称“安培定则”),就是依据右手握拳,拇指伸直这种手的形态;来判断磁场的方向。也就是根据导体或者线圈内部电流的方向来判断磁场的方向:图1.3所示;这是一个闭合的回路,图中电流由电池的正极经过线圈流向负极,线圈上箭头方向是电流的方向,线圈内部产生磁力线的方向是左边是S极、右边是N极,这正好和图1.4所示的右手握拳,拇指伸直这种手的形态相吻合,即;右手四指所指是电流的方向,伸直拇指所指是磁场N极的方向(也就是磁力线的指向)。同样通电的直导线的周围也会产生以导线为圆心的同心圆磁场,图1.5所示。这个直导线流过电流的磁场和磁场的方向

  推荐于2017-05-21这个问题问得2113好!我给你直观上5261讲一下,具体的计算你就自己做吧。4102

  切割磁感线,首先产生的是电动1653势而非电能。只有当接上回路时,电动势才能产生电流从而有电能发出。

  电动机在利用电转动时,确实在切割磁感线,从而产生与外加电动势(电源提供的)方向相反的感应电动势。这也是通过电动机的电流不满足欧姆定律的原因。

  当电动机空载时,忽略机械损耗、导线电阻造成的铜阻和涡流造成的铁损,外加电动势等于感应电动势,输入电动机的电流近乎为 0,不输出转矩,电动机也不消耗电能。

  当电动机刚带上负载时,电动机有一微小减速,使得感应电动势小于外加电动势,线圈中开始通过电流。电流切割磁感线产生电磁扭矩,与负载扭矩平衡;同时,电流产生的磁场增强了原来的磁场,加强了感应电动势,使感应电动势再次等于外加电动势从而在电路中也达到平衡。此时电流不为 0,输出转矩,消耗电能。

  关键在于,电动机切割磁感线产生的感应电动势的方向与实际电流方向相反,所以要消耗电能。中国数字科技馆

  国家级公益性科普服务平台2018-06-27中国数字科技馆是中国科协、教育部、中科院共建的一个基于互联网传播的国家级公益性科普服务平台。向TA提问

  电磁感应发电是著名的2113科学家法5261拉第发现的,法拉第关于电磁感应发电4102的发现使电能的大1653规模开发和广泛应用成为可能,是对人类社会划时代的贡献。它使人类得到了打开电能宝库的金钥匙,后来发明发电机、电动机、变压器以及交流电的利用等均是以此为基础。人们利用水力、火力、风力等多种进行发电,得到源源不断的廉价的电能,使人类走进了电气时代。目前电能产生的方式多种多样,但绝大部分的基本工作原理仍是法拉第所发现的电磁感应。

  2013-08-19⒈ 感应电流的产生2113条件和方向判定是高考命题频率较高5261的内容,特别要注意楞次4102定律的应用。“阻碍1653”两字是楞次定律的核心,它的含义可推广为三种表达方式: ⑴ 阻碍原磁通量的变化(简化为“增反减同”原则); ⑵ 阻碍导体的相对运动(简化为“来拒去留”原则); ⑶ 阻碍原电流变化(自感现象)。

  ⒉ 法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心内容,也是高考热点之一。该定理定量地给出了感应电动势的计算公式 ,概括了感应电动势大小与穿过回路的磁通量变化率成正比这一规律。

  ⑶ 注意 和ε=BLv的区别和联系。后者的v可以取平均速度,也可以取瞬时速度。

  ⑴ 电磁感应和电路规律的综合应用。 主要将感应电动势等效于电源电动势,产生感应电动势的导体等效于内电阻,其余问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用。

  如图所示,用恒力拉动放在磁场中光滑框架上的 导体时,导体因切割磁感线产生感应电流,并受到安培力f的阻碍作用。其关系可表示如下:

  可见,随着切割速度v的增加,导体的加速度a减少。当a=0时,速度达到最大值,v=vmax,这就是导体作匀速运动时的速度v匀=FR/B2L2。

  在较复杂的电磁感应现象中,经常涉及求解焦耳热问题,而且具体过程中感应电流是变量,安培力也是变量,但是从能量守恒观点来看,安培力做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,只要弄清能量的转化途径,用能量守恒处理问题可以省去许多细节,解题简捷、方便。

  例题 如图所示,固定于水平桌面上的金属框架cdef,处于竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动。此时adeb构成一个边长为L的正方形。棒的电阻为r,其余部分电阻不计。开始时磁感强度为B。

  ⑴ 若t=0时刻起,磁感强度均匀增加,每秒增量为k同时保持棒静止。求棒中的感应电流。在图上标出感应电流的方向。

  ⑵ 在上述 ⑴ 情况中,始终保持棒静止,当t=t1s末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?

  ⑶ 若从t=0时刻起,磁感强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)?

  解析 ⑴ 由于磁场的磁感强度均匀增加,且 ,在边长L的正方形线框中产生感应电动势和感应电流。据法拉第电磁感应定律 。由闭合电路欧姆定律 。据楞次定律可判断线框中感应电流为逆时针方向。

  ⑶ 当棒中不产生感应电流即 时,据法拉第电磁感应定律 ,而Δt≠0,所以Δφ=0,即回路内总磁通量 保持不变,而在t时刻的磁通量 。故 。