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1.5 磁生电

发布时间:2014-03-01 19:30:41  

1820年丹麦物理学家奥斯特发现 了电能生磁,这件电磁学发展史 上的大事,震动了一个人。 奥斯特 他确信客观事物本身应该是对称 的,既然电能产生磁,反过来, 磁也应该能产生电,1821—1831 年间,他做了大量实验,终于发 现了磁生电的条件和规律,实现 了利用磁场获得电流的愿望。

问题:怎样才能让磁产生电呢?
1、可能需要哪些实验器材:
蹄形磁 体—— 提 供 磁 场 导 线(线圈) —— 电 流 的 载 体

灵敏电流计 —— 检验导体中电流的存在 开关—— 电路的通断

2、应如何处理这些实验器材呢?
将线圈的一边放 入蹄形磁体的磁 场中,线圈、开 关和灵敏电流表 串联成一个闭合 回路。

闭合电路——形成电流必要条件

实验过程:
实验步骤
线圈在磁场中不动 线圈垂直于磁场方向 向左运动 线圈垂直于磁场方向 向右运动

试验现象

说明

线圈平行于磁场方向 向上运动
线圈平行于磁场方向 向下运动 线圈斜向上或斜向下 运动

实验记录:
实验步骤
线圈在磁场中不动 线圈垂直于磁场方向 向左运动 线圈垂直于磁场方向 向右运动

试验现象

说明

指针不偏转 指针偏转 指针偏转 指针不偏转

无电流 有电流 有电流 无电流

线圈平行于磁场方向 向上运动
线圈平行于磁场方向 向下运动 线圈斜向上或斜向下 运动

指针不偏转
指针偏转

无电流
有电流

1. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割 磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种 现象叫 电磁感应 。 2. 电磁感应现象中产生的电流就叫 感应电流

3.能量转化:

机械能转化为电能

产生感应电流的条件
1、电路闭合
2、一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 (导线静止而磁体运动时切割磁感线)

切割磁感线 电路闭合
有感应电流和电压 无感应电流、有感应 电压

不切割磁感线
无感应电流和电压 无感应电流和电压

电路不闭合

思考: 刚才做实验时,灵敏电流表 指针左右偏转,说明了什么?

感应电流的方向与什么因素有关?
闭合电路的一部 分在磁场中 线圈垂直于磁场 方向向左运动 线圈垂直于磁场 方向向右运动 线圈垂直于磁场 方向向左运动 线圈垂直于磁场 方向向右运动 磁极位置 N上S下 N上S下 S上N下 S上N下 电流表偏转方向

向左偏转 向右偏转 向右偏转 向左偏转

? 归纳:导体中感应电流方向与导体切割磁感
线方向(导体的运动方向)和磁场方向有关。

思考与讨论:

如何用实验方法研究感应电流的大小 与导体切割磁感线的速度及磁场强弱 之间的关系?

活动
把手摇发电机与电流表连接起来,如图1-50 所示。转动手摇发电机的线圈,可以看到电流 左右摆动 表指针__

_______________, 说明发电机产生的 电流方向是 _______________的。 发生改变

发电机的工作原理

——电磁感应

ab和cd不断做切割磁感线运动,由于磁感线方向是不变 的,而ab和cd的运动方向总是相反,并且不断改变,于 是线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流

线圈转动一周,电流方向改变两次。

交流电:电流方向周期性改变方向的电流。 直流电: 电流方向不发生改变的电流。
认识我国的交流电:

周期:0.02秒 频率:50赫兹(Hz)

1秒内电流方向改变100次

发电机由转 子和定子两部分 组成。 一般采用线圈不 动(定子)、磁 极旋转(转子) 的方法来发电。 还用电磁铁代替 永磁体。
原因:线圈匝数多,导线很粗,高速旋

转困难;使用电磁铁可得到强磁场

思考:若将交流发电机的两铜环E、F 改成换向器,则外电路的电流方向如 何? 外电路—直流电 直流发电机

电和磁的三大关系(三大原理)
B A

一、电流能产生磁场 (电生磁)
G
G1

二、磁场对电流会产 生力的作用 三、利用磁场可以获 得电流(电磁感应) ( 磁生电)

阅读P22

电吉他

当弦线被拨动而产生振动时,相 当于线圈相对弦线切割弦线磁场 的磁感线,从而在线圈中产生感 应电流。

环保型手电筒

动 圈 式 话 筒

话筒:磁生电

如图所示: 此装置是什么机器? 发电机 工作原理是什么? 电磁感应 工作时能量的转化情况怎样? 机械能转化为电能

2、观察图(a)和(b),回答: 图( a) 电磁感应 现象 图(b)说明了 通电导体在磁场中受到力的作用。


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