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磁生电

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磁生电

我们上一节一起探讨了20.4《电动机》的工作原理。我们就要积极思考,电动机要用电来启动,那么电是如何产生的呢?这是我们本节《磁生电》要学习的内容。电与磁是紧密相关的,我们目前发电,主要还是依赖磁场。

什么情况下磁能生电

奥斯特发现了通电导线的周围存在磁场,可以说是发现了电生磁,磁能不能生电呢?科学家们对这个话题很感兴趣。

实验:探究什么情况下磁场可以生电?

如图所示,在闭合线圈上串联一个电流计(相当于电流表,特点是表针可以左右摆动显示出电流的方向来),线圈的一部分是ab导体棒,在磁场中进行运动。

磁生电示意图

实验结果:满足两个条件,其一闭合,其二切割磁感线,则产生电,上述实验中的电流计才会偏转。

如果线圈断开,无论ab棒是否切割运动,都不会有电流;电流计没有变化。

如果线圈闭合,ab棒不运动,也不会产生电流;电流计没有变化。

高中有更为详细的解析,可以点击这里学习。

电磁感应

闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流(感应电流),这是一种电磁感应现象。

电磁感应现象发生的前提条件有两个:

1.必须是闭合电路(也称闭合回路)。

2.必须有导体在切割磁感线。

科学家们利用电磁感应现象,设计了产生电能的装置,发电机。发电机顾名思义,就是借助磁生电现象产生电能的装置。

发电机

发电机利用了电磁感应的原理发电,将机械能转化为电能。具体如下图所示。

发电机示意图

话筒的工作原理

话筒(麦克风),是利用电磁感应原理,将声音的振动(动能)转化为电信号的装置。

我们来借助下图来介绍下话筒的工作原理。

我们在2.0《声现象》中提到过,声音是由振动产生的。

我们大声对着工作状态的话筒说活,这种声音的振动,在空气中传播后,会引起话筒上膜片的振动,如图所示。

话筒的膜片是与线圈相连的,因此会引起线圈的运动,这样变回在永久磁铁产生的磁场中切割磁感线,在线圈中产生感应电流。

如图所示,线圈的另外一端,是与其他用电器相联的。不同的声音,引起不同的振动幅度,不同的振动幅度引起不同的线圈切割力度,这种力度就转化为了不同的电流大小,即转化为了电信号。这些电信号,传递到音响(大喇叭)后,就会放大释放出来声音信号。

因为是转化为了电信号,可以说,话筒的最基本的工作原理就是发电机。

《磁生电》基础知识巩固题

1、电磁感应定义:              导体在磁场中       运动时导体中会产生       ,这种现象叫做电磁感应现象。该现象被       国物理学家       发现。

2、感应电流产生的条件       、部分导体、       。如果电路不是闭合的,即使导体在磁场中做切割磁力线运动也不会产生       ,只在导体两端产生       

3、交流发电机构造              。工作原理:       。工作过程中,是把       能转化为       能。工作过程中,交流发电机和直流发电机在内电路线圈中产生的都是交流电,交流发电机的电磁铁是       ,线圈是       

4、交流电:我国家庭电流使用的是       电,电压是       V,周期是       s,它的频率是       Hz。

5、磁场对电流的作用:通电导体在磁场里       。通电导体在磁场里受力的方向跟              有关。要改变通电导体受力方向可以改变              。如果两个量同时改变,则受力方向将       。(改变或不变)

6、直流电动机的构造:       。工作原理:       。换向器作用:当线圈转过平衡位置时       

7、麦克风的工作过程是:声音使空气振动从而使话筒中的膜片振动,带动与之相连的线圈       ,线圈是套在       上,所以这是线圈中会产生与声音变换一致的       ,通过其他元件再转化成声音播出。

8、我国照明电路所用交流电的周期是       s,频率       Hz,每秒钟电流方向改变       次,用一台手摇发电机给一个灯泡供电,线圈转的越快,灯泡越       ,能量从       能转化为      能。

9、关于交流发电机中的电流,下列正确的是      

A、线圈中产生的电流是直流电,而供给外部电路的电流是交流电

B、线圈中产生的电流是直流电,而供给外部电路的电流是直流电

C、线圈中产生的电流是交流电,而供给外部电路的电流是直流电

D、线圈中产生的电流是交流电,而供给外部电路的电流是交流电

10、实际使用的大型交流发电机结构与模型有所不同,但仍然是由              两部分组成,一般采用       不动,       旋转的方式发电。

《磁生电》基础知识巩固题答案

1、闭合电路   一部分   做切割磁感线   感应电流   英国   法拉第

2、闭合电路   做切割磁感线运动   感应电流   感应电压

3、转子   定子   电磁感应现象   机械   电   转子   定子

4、交流   220   0.02   50

5、受力而运动   电流方向   磁场方向   电流方向   磁场方向   不变

6、转子、定子、转换器   通电导体在磁场中受力而运动   自动改变线圈中电流的方向

7、一起振动   永磁体   电流

8、0.02   50   100   亮   机械   电

9、D

10、转子   定子   线圈   磁极

初中物理知识点总结

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本文内容与物理知识体系关系

初三物理知识点→20.0《电与磁》→20.5《磁生电》

关键词:磁生电,电磁感应,发电机

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