摘 要:電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指放在變化磁通量中的導(dǎo)體,會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn),改變了人類的生活方式,在電磁學(xué)領(lǐng)域中占有重要地位。從根本上揭示了電和磁之間的聯(lián)系,成功地為電與磁之間互相轉(zhuǎn)化的試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ),為人類開辟了電氣化道路,使社會(huì)進(jìn)步方式發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變,在實(shí)際運(yùn)用中非常廣泛,意義深遠(yuǎn)。
關(guān)鍵詞:電磁感應(yīng);生活;運(yùn)用
引言
如今社會(huì)對電的依賴程度越來越高,沒有電似乎社會(huì)將無法運(yùn)轉(zhuǎn)。而電的起源還要從電磁感應(yīng)現(xiàn)象說起,正是由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn),人類才開始了電與磁之間的相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),繼而逐漸研究和開發(fā)和電相關(guān)的應(yīng)用。在當(dāng)今時(shí)代,電磁感應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用遍布在生活的每一個(gè)角落,電磁感應(yīng)在生活中的應(yīng)用隨著科技的進(jìn)步得到迅速普及,為人類社會(huì)的生活帶來極大的方便。
一、電磁感應(yīng)在電器中的運(yùn)用
(一)、娛樂電器電磁感應(yīng)的運(yùn)用
隨著科技的進(jìn)步,人類對精神享受的追求不斷提高,對樂器的要求也在逐漸提高。樂器由傳統(tǒng)的鼓類、號角類以及撥弦類等品種經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展,目前其種類數(shù)不勝數(shù),但是在眾多樂器中電吉他有其獨(dú)特的魅力,運(yùn)用了電磁感應(yīng)這一原理。電吉他是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)下新產(chǎn)生的一種樂器,外到形,內(nèi)到音,都與傳統(tǒng)吉他有著天壤之別。傳統(tǒng)吉他的發(fā)聲借助箱體震動(dòng)來進(jìn)行,而電吉他在原理方面有些不同。電吉他也是一種撥弦樂器,其琴身由實(shí)體木頭構(gòu)成,并裝有線圈。將線圈和木質(zhì)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一起來叫做拾音器,拾音器的主要功能就是當(dāng)吉他弦發(fā)生震動(dòng)時(shí),切割到拾音器的磁感線,隨著磁感線被切割,產(chǎn)生了不同頻率的電流。電流通過電子音響時(shí)就得到了還原,發(fā)出的聲音就是電吉他的聲音[1]。
(二)、廚房電器電磁感應(yīng)的運(yùn)用
提到廚房,就會(huì)想到油鹽醬醋,當(dāng)然還有鍋。近幾十年廚房也發(fā)生了很多變化,傳統(tǒng)的煤氣罐似乎已經(jīng)淡出了家庭廚房的視線,天然氣走進(jìn)了千家萬戶。但是與此同時(shí),有一種廚房電器也走進(jìn)了很多家庭的廚房,那就是電磁爐。電磁爐又叫做電磁灶,第一臺電磁爐在1957年誕生于德國,直至20世紀(jì)80年代開始在日本和歐美地區(qū)大量銷售[2]。電磁爐的原理利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在其內(nèi)部有線圈,當(dāng)交變電流通過內(nèi)部線圈時(shí),會(huì)產(chǎn)生交變的磁場。在交變磁場中的導(dǎo)體會(huì)有渦旋電流產(chǎn)生,渦旋電流的焦耳效應(yīng)會(huì)使導(dǎo)體升溫發(fā)熱,從而實(shí)現(xiàn)電磁爐加熱。應(yīng)用了電磁感應(yīng)的電磁爐對熱量的利用更加高校,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。在安全方面,取締了明火作業(yè),爐面也不會(huì)發(fā)熱,既不會(huì)燒傷也不會(huì)燙傷,同時(shí)做到了節(jié)能環(huán)保、安全健康。
(三)、電力設(shè)備電磁感應(yīng)的運(yùn)用
電力設(shè)備是保障供電的基礎(chǔ),變壓器作為供電設(shè)備的一員,也利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。變壓器是一種可以改變電壓的裝置,主要由初級線圈、次級線圈以及鐵芯組成。交流電的大小和方向隨時(shí)改變,當(dāng)將交流電通在初級線圈上時(shí),鐵芯中自然會(huì)產(chǎn)生不斷變化的磁場。磁場在通過初級線圈時(shí)產(chǎn)生了感應(yīng)電流。初級線圈和次級線圈的不同點(diǎn)在于線圈的匝數(shù)不同,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也不同。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電由變壓器升高,然后進(jìn)行傳送,到了用戶一端,則利用變壓器降低為220V正常電壓。電力傳輸過程中,變壓器的利用,給電力傳輸和電壓變換帶來了極大地方便。
(四)、家庭小電器電磁感應(yīng)的運(yùn)用
環(huán)保型手電在很多家庭中都能夠看見,也是很常見的家庭電器,他的工作原理利用了電磁感應(yīng)原現(xiàn)象。在日常生活中利用這種手電代替?zhèn)鹘y(tǒng)手電很有必要,傳統(tǒng)手電的電池在使用過后得不到很好的回收,會(huì)對環(huán)境造成巨大的污染。而利用環(huán)保手電不需要考慮污染問題,同時(shí)還能節(jié)約資金。動(dòng)圈式話筒在生活中很常見,工作原理依然離不開電磁感應(yīng)現(xiàn)象。生源進(jìn)入到話筒中后,使話筒中的金屬膜片發(fā)生震動(dòng),這是有一個(gè)線圈,是和膜片相連接的,和膜片同時(shí)震動(dòng)。線圈所處的位置是在永久磁鐵的磁場里,所以這時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,電信號經(jīng)過擴(kuò)音器后傳播到揚(yáng)聲器一端,聲音由此被放大。
二、電磁感應(yīng)在發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用
(一)、汽輪發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)的應(yīng)用
汽輪發(fā)電機(jī)被廣泛應(yīng)用在火力發(fā)電廠及核電站中,工作的原理是利用高溫或高壓產(chǎn)生的強(qiáng)大氣體,推動(dòng)內(nèi)部汽輪機(jī),在氣體的持續(xù)推動(dòng)下,實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。然后通過皮帶等連接措施,使汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)相連,由汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)去帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。而發(fā)電機(jī)利用的原理正是電磁感應(yīng)原理。為了使發(fā)電效率有效提高,通常要使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在一個(gè)固定值。
(二)、水輪發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)的應(yīng)用
在大大小小的水電站中,都會(huì)運(yùn)用到水輪發(fā)電機(jī),水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理則是靠水的沖擊力推動(dòng),然后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以要使水流保持很大的沖擊力,在水電站都會(huì)修建大壩進(jìn)行攔河,將水位抬高,使水的勢能得到增加。水輪發(fā)電機(jī)組擁有很大范圍的轉(zhuǎn)速以及容量,根據(jù)水電站的規(guī)模采用不同要求的水輪機(jī),實(shí)現(xiàn)發(fā)電的高效化。另外,水電站一般距離城市比較遠(yuǎn),輸電線路自然會(huì)變長,所以水輪發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
(三)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)的應(yīng)用
風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能通過風(fēng)車轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。在風(fēng)力很大的地方,安裝上風(fēng)力發(fā)電的機(jī)械后,受到風(fēng)的吹動(dòng),風(fēng)車葉片會(huì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),然后利用增速機(jī)把原有速度大大提高,去帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)行發(fā)電。在資源逐漸匱乏、環(huán)境越來越惡劣的情況下,清潔能源受到了人類的青睞,風(fēng)能則是清潔的可再生能源,受到了各國的高度重視,其蘊(yùn)含的能量比地球上能夠開發(fā)并加以利用的誰能要大數(shù)十倍。而且風(fēng)能取之不盡,用之不竭,人類需要利用現(xiàn)代技術(shù),結(jié)合電磁感應(yīng)原理,將風(fēng)能的優(yōu)勢發(fā)揮出來。
(四)、柴油發(fā)電機(jī)電磁感應(yīng)的應(yīng)用
柴油發(fā)電機(jī)的動(dòng)力來源是柴油機(jī),利用柴油機(jī)工作帶來的能量帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。柴油發(fā)電機(jī)體積可以很小,搬運(yùn)靈活、操作起來也比較簡單,也有很多種類來滿足不同的需求。一些用電量比較大的單位和個(gè)人會(huì)選擇較大型號和功率的機(jī)器,一些用電量不是很大的,就可以選擇小巧輕便類型的。所以在鐵路和野外工地等地和學(xué)校、醫(yī)院等部門常用到柴油發(fā)電機(jī),有的用作臨時(shí)電源,有的用作備用電源。
結(jié)束語
電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中被廣泛應(yīng)用,為人類帶來了巨大的轉(zhuǎn)變,小到家庭小電器,大到巨型發(fā)電機(jī),乃至航天、軍事、科研等領(lǐng)域?qū)﹄姶鸥袘?yīng)均有應(yīng)用,并且起著很重要的作用。其實(shí)電磁感應(yīng)能帶給我們的便利才剛剛開始,在今后的發(fā)展中,需要我們認(rèn)真學(xué)習(xí),不斷研究,勇于探索,加強(qiáng)創(chuàng)新,爭取為電磁感應(yīng)新應(yīng)用的研究做出貢獻(xiàn),進(jìn)一步使電磁感應(yīng)原理服務(wù)于社會(huì)。
參考文獻(xiàn)
[1]伍亞軍.高中物理電磁感應(yīng)教學(xué)[J].讀寫算(教研版),2014,(18):192-192.
[2]陳基容,藍(lán)軍.磁場與電磁感應(yīng)內(nèi)容學(xué)習(xí)中定律、定則的應(yīng)用[J].職業(yè),2015,(23):169-169.
作者簡介:馬瑞峰(1999.5—),漢族,四川成都人,研究方向:基礎(chǔ)物理學(xué)。