摘 要:本文介紹了一種直接利用交流電產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法,該方法方便在生產(chǎn)、生活中直接應(yīng)用;然后,本文又介紹了一種確認(rèn)變化電流產(chǎn)生感生電場(chǎng)之公式的實(shí)驗(yàn)方法,希望有條件的物理愛(ài)好者能完成這個(gè)實(shí)驗(yàn),這將非常有意義。
關(guān)鍵詞:變化電流;交流電;感應(yīng)電流;感生電場(chǎng)
根據(jù)《變化電流產(chǎn)生感生電場(chǎng)》[1]中的論述,可以得出如下應(yīng)用。
1 直接利用交流電產(chǎn)生感應(yīng)電流
圖1 (a)
實(shí)驗(yàn)一:如圖1(a)所示,220伏的交流電連接100W的燈泡組成電流回路。挨著交流電平行放置絕緣導(dǎo)線,讓絕緣導(dǎo)線組成閉合回路連接萬(wàn)能表。實(shí)驗(yàn)顯示,無(wú)論在燈泡左側(cè)還是右側(cè)組成絕緣導(dǎo)線回路,萬(wàn)能表都顯示有感應(yīng)電流。挨著交流電的絕緣導(dǎo)線長(zhǎng)度為5尺時(shí),萬(wàn)能表數(shù)字為0.019,數(shù)值穩(wěn)定(若改用40W的燈泡,萬(wàn)能表數(shù)字為0.003)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)還顯示,向下平移連接萬(wàn)能表的導(dǎo)線回路,靠近交流電的絕緣導(dǎo)線距離交流電越遠(yuǎn),產(chǎn)生的感應(yīng)電流越小。
圖1 (b)
實(shí)驗(yàn)二:如圖1(b)所示,所用實(shí)驗(yàn)器材不變,當(dāng)平行挨著交流電的絕緣導(dǎo)線長(zhǎng)度為9.25尺時(shí),萬(wàn)能表顯示此時(shí)的感應(yīng)電流,其數(shù)字為0.039,數(shù)值穩(wěn)定。
圖1 (c)
實(shí)驗(yàn)三:繼續(xù)用上面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材做實(shí)驗(yàn),如圖1(c)所示,平行挨著燈泡兩側(cè)交流電的絕緣導(dǎo)線都是2.5尺(ab、cd都是2.5尺),挨著交流電的絕緣導(dǎo)線總長(zhǎng)度為5尺,bc長(zhǎng)度為2.8尺時(shí),萬(wàn)能表顯示此時(shí)的感應(yīng)電流,其數(shù)字為0.021,數(shù)值穩(wěn)定(加長(zhǎng)導(dǎo)線,挨著總長(zhǎng)182尺時(shí),數(shù)字為0.685)。
實(shí)驗(yàn)四:讓燈泡兩側(cè)的交流電平行挨著,讓絕緣導(dǎo)線仿照?qǐng)D1(a)挨著交流電5尺(這時(shí)是挨著兩根交流電),此時(shí)萬(wàn)能表數(shù)字為0.000,顯示沒(méi)有感應(yīng)電流。
我還做了其它實(shí)驗(yàn)。限于條件,所做實(shí)驗(yàn)都不夠精細(xì),但足以說(shuō)明可以利用交流電直接產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)然,實(shí)際應(yīng)用時(shí)還應(yīng)根據(jù)需求進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)研究。
2 通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定變化電流產(chǎn)生感生電場(chǎng)之公式
在《變化電流產(chǎn)生感生電場(chǎng)》一文中,我沒(méi)有給出準(zhǔn)確的公式。
公式F=a×Iqr1-Iqr2×1Δt= qEi和公式F=a×ΔIΔt×qr= qEi只是簡(jiǎn)單的推導(dǎo)所得,還有待驗(yàn)證,下面提出一種實(shí)驗(yàn)方法,以完善變化電流產(chǎn)生感生電場(chǎng)之公式。
圖2
如圖2所示,在兩根長(zhǎng)平行直流電中間用電子槍平行直流電射入電子束,平行的兩個(gè)直流電完全相同,讓它們同時(shí)產(chǎn)生相同的均勻變化,則中間的電子束會(huì)受到變化電流產(chǎn)生的感生電場(chǎng)的作用,設(shè)電子束運(yùn)行軌跡如圖中虛線所示,通過(guò)電子束所受的感生電場(chǎng)作用可以知道變化電流在空間產(chǎn)生的感生電場(chǎng)。
之所以采用兩根相同的平行直流電是為了使電子束受力平衡,電子束不僅要受感生電場(chǎng)的作用,還要受電流的磁場(chǎng)作用,采用此種方法是為了使電子束所受磁力相互抵消,所受合力只有感生電場(chǎng)力。
如圖所示兩根變化電流時(shí),如果電子束軌跡處感生電場(chǎng)大小為2,則單根變化電流時(shí)電子束軌跡處的感生電場(chǎng)大小為1,這個(gè)現(xiàn)象我用電流做過(guò)實(shí)驗(yàn)。
兩個(gè)平行電流的距離不變,通過(guò)變化電流做實(shí)驗(yàn)即可知道電流大小變化時(shí)所產(chǎn)生的感生電場(chǎng);兩個(gè)平行電流的大小不變,讓兩個(gè)電流間的距離變化則可以知道電流距離變化時(shí)所產(chǎn)生的感生電場(chǎng)。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然簡(jiǎn)單,但是我沒(méi)有精確地做實(shí)驗(yàn)的條件,希望有條件的物理愛(ài)好者完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)并得出準(zhǔn)確的變化電流產(chǎn)生感生電場(chǎng)公式(此所得公式蓋“變化電流產(chǎn)生感生電場(chǎng)”之公式而拋開(kāi)了“磁場(chǎng)”的影子,變化電流和變化磁場(chǎng)孰一孰二當(dāng)有定言)。也許實(shí)驗(yàn)有改動(dòng)我推導(dǎo)出的公式,但應(yīng)符合我提出的理論,而得出確切的公式也是完善該理論較重要的一項(xiàng)。
參考文獻(xiàn):
[1]趙繼廣.變化電流產(chǎn)生感生電場(chǎng)[J].科技風(fēng),2019(02):248.