摘 要:電磁感應現(xiàn)象是指放在變化磁通量中的導體,會產(chǎn)生電動勢。電磁感應的發(fā)現(xiàn),改變了人類的生活方式,在電磁學領域中占有重要地位。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)化的試驗奠定了基礎,為人類開辟了電氣化道路,使社會進步方式發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變,在實際運用中非常廣泛,意義深遠。
關鍵詞:電磁感應;生活;運用
引言
如今社會對電的依賴程度越來越高,沒有電似乎社會將無法運轉(zhuǎn)。而電的起源還要從電磁感應現(xiàn)象說起,正是由于電磁感應現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn),人類才開始了電與磁之間的相互轉(zhuǎn)化實驗,繼而逐漸研究和開發(fā)和電相關的應用。在當今時代,電磁感應的相關應用遍布在生活的每一個角落,電磁感應在生活中的應用隨著科技的進步得到迅速普及,為人類社會的生活帶來極大的方便。
一、電磁感應在電器中的運用
(一)、娛樂電器電磁感應的運用
隨著科技的進步,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特的魅力,運用了電磁感應這一原理。電吉他是在現(xiàn)代科學技術下新產(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)聲借助箱體震動來進行,而電吉他在原理方面有些不同。電吉他也是一種撥弦樂器,其琴身由實體木頭構成,并裝有線圈。將線圈和木質(zhì)結構統(tǒng)一起來叫做拾音器,拾音器的主要功能就是當吉他弦發(fā)生震動時,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)、廚房電器電磁感應的運用
提到廚房,就會想到油鹽醬醋,當然還有鍋。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,天然氣走進了千家萬戶。但是與此同時,有一種廚房電器也走進了很多家庭的廚房,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現(xiàn)象,在其內(nèi)部有線圈,當交變電流通過內(nèi)部線圈時,會產(chǎn)生交變的磁場。在交變磁場中的導體會有渦旋電流產(chǎn)生,渦旋電流的焦耳效應會使導體升溫發(fā)熱,從而實現(xiàn)電磁爐加熱。應用了電磁感應的電磁爐對熱量的利用更加高校,從而實現(xiàn)節(jié)能的目標。在安全方面,取締了明火作業(yè),爐面也不會發(fā)熱,既不會燒傷也不會燙傷,同時做到了節(jié)能環(huán)保、安全健康。
(三)、電力設備電磁感應的運用
電力設備是保障供電的基礎,變壓器作為供電設備的一員,也利用了電磁感應現(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改變,當將交流電通在初級線圈上時,鐵芯中自然會產(chǎn)生不斷變化的磁場。磁場在通過初級線圈時產(chǎn)生了感應電流。初級線圈和次級線圈的不同點在于線圈的匝數(shù)不同,所以產(chǎn)生的感應電壓也不同。發(fā)電機產(chǎn)生的電由變壓器升高,然后進行傳送,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的運用
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,同時還能節(jié)約資金。動圈式話筒在生活中很常見,工作原理依然離不開電磁感應現(xiàn)象。生源進入到話筒中后,使話筒中的金屬膜片發(fā)生震動,這是有一個線圈,是和膜片相連接的,和膜片同時震動。線圈所處的位置是在永久磁鐵的磁場里,所以這時會產(chǎn)生感應電流,電信號經(jīng)過擴音器后傳播到揚聲器一端,聲音由此被放大。
二、電磁感應在發(fā)電機中的應用
(一)、汽輪發(fā)電機電磁感應的應用
汽輪發(fā)電機被廣泛應用在火力發(fā)電廠及核電站中,工作的原理是利用高溫或高壓產(chǎn)生的強大氣體,推動內(nèi)部汽輪機,在氣體的持續(xù)推動下,實現(xiàn)汽輪機轉(zhuǎn)動。然后通過皮帶等連接措施,使汽輪機和發(fā)電機相連,由汽輪機的轉(zhuǎn)動去帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動。而發(fā)電機利用的原理正是電磁感應原理。為了使發(fā)電效率有效提高,通常要使汽輪機的轉(zhuǎn)速保持在一個固定值。
(二)、水輪發(fā)電機電磁感應的應用
在大大小小的水電站中,都會運用到水輪發(fā)電機,水輪機的轉(zhuǎn)動原理則是靠水的沖擊力推動,然后帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動。所以要使水流保持很大的沖擊力,在水電站都會修建大壩進行攔河,將水位抬高,使水的勢能得到增加。水輪發(fā)電機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,實現(xiàn)發(fā)電的高效化。另外,水電站一般距離城市比較遠,輸電線路自然會變長,所以水輪發(fā)電機的穩(wěn)定性要達到標準要求。
(三)、風力發(fā)電機電磁感應的應用
風力發(fā)電機將風能通過風車轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。在風力很大的地方,安裝上風力發(fā)電的機械后,受到風的吹動,風車葉片會進行旋轉(zhuǎn),然后利用增速機把原有速度大大提高,去帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn),進行發(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,風能則是清潔的可再生能源,受到了各國的高度重視,其蘊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。而且風能取之不盡,用之不竭,人類需要利用現(xiàn)代技術,結合電磁感應原理,將風能的優(yōu)勢發(fā)揮出來。
(四)、柴油發(fā)電機電磁感應的應用
柴油發(fā)電機的動力來源是柴油機,利用柴油機工作帶來的能量帶動發(fā)電機工作。柴油發(fā)電機體積可以很小,搬運靈活、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人會選擇較大型號和功率的機器,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校、醫(yī)院等部門常用到柴油發(fā)電機,有的用作臨時電源,有的用作備用電源。
結束語
電磁感應現(xiàn)象在生活中被廣泛應用,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,乃至航天、軍事、科研等領域?qū)﹄姶鸥袘袘?,并且起著很重要的作用。其實電磁感應能帶給我們的便利才剛剛開始,在今后的發(fā)展中,需要我們認真學習,不斷研究,勇于探索,加強創(chuàng)新,爭取為電磁感應新應用的研究做出貢獻,進一步使電磁感應原理服務于社會。
參考文獻
[1]伍亞軍.高中物理電磁感應教學[J].讀寫算(教研版),2014,(18):192-192.
[2]陳基容,藍軍.磁場與電磁感應內(nèi)容學習中定律、定則的應用[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:基礎物理學。