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優(yōu)勢供應(yīng)GSR電磁閥 D40231001.182XX

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江蘇邱成機(jī)電有限公司

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電磁感應(yīng)部分涉及三個(gè)方面的知識(shí)：

電磁感應(yīng)式

電磁感應(yīng)式

一是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律。電磁感應(yīng)研究的是其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的特點(diǎn)和規(guī)律，其核心是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。

電磁感應(yīng)燈

電磁感應(yīng)燈

楞次定律表述為：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。即要想獲得感應(yīng)電流(電能)必須克服感應(yīng)電流產(chǎn)生的安培力做功，需外界做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。法拉第電磁感應(yīng)定律是反映外界做功能力的，磁通量的變化率越大，感應(yīng)電動(dòng)勢越大，外界做功的能力也越大。

二是電路及力學(xué)知識(shí)。主要討論電能在電路中傳輸、分配，并通過用電器轉(zhuǎn)化成其他形式能的特點(diǎn)規(guī)律。在實(shí)際應(yīng)用中常常用到電路的三個(gè)規(guī)律(歐姆定律、電阻定律和焦耳定律)和力學(xué)中的牛頓定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能定理和能量守恒定律等概念。

三是右手定則。右手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)。把右手放入磁場中，若磁力線垂直進(jìn)入手心（當(dāng)磁感線為直線時(shí)，相當(dāng)于手心面向N極），大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向，則四指所指方向?yàn)閷?dǎo)線中感應(yīng)電流的方向。

電磁學(xué)中，右手定則判斷的主要是與力無關(guān)的方向。為了方便記憶，并與左手定則區(qū)分，可以記憶成：左力右電（即左手定則判斷力的方向，右手定則判斷電流的方向）?；蛘咦罅τ腋小⒆笊τ彝?。

計(jì)算公式編輯 播報(bào)

一、感應(yīng)電動(dòng)勢的大小計(jì)算公式

⑴E=nΔΦ/Δt（普適公式）。

⑵E=BLVsinA(切割磁感線運(yùn)動(dòng)) E=BLV中的v和L不可以和磁感線平行，但可以不和磁感線垂直，其中sinA為v或L與磁感線的夾角。L：有效長度(m)，一般用于求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢，但也可求平均電動(dòng)勢。

⑶Em=nBSω（交流發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢）。

手持式電磁感應(yīng)

手持式電磁感應(yīng)

⑷E=BL2ω/2（導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割）。

二、磁通量Φ=BS ，其中Φ：磁通量(Wb)，B：勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T)，S：正對(duì)面積(m2) 計(jì)算公式△Φ=Φ1-Φ2 ，△Φ=B△S=BLV△t。

3.感應(yīng)電動(dòng)勢的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定。

4.自感電動(dòng)勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt，其中L：自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時(shí)要大)，ΔI：變化電流，Δt:所用時(shí)間，ΔI/Δt：自感電流變化率(變化的快慢)。

△特別注意 ：Φ， △Φ ，△Φ/△t無必然聯(lián)系，E與電阻無關(guān) E=n△Φ/△t 。 電動(dòng)勢的單位是伏V ，磁通量的單位是韋伯Wb ，時(shí)間單位是秒s。

定律編輯 播報(bào)

發(fā)現(xiàn)

邁克爾·法拉第

邁克爾·法拉第

1820年H.C.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)后，許多物理學(xué)家便試圖尋找它的逆效應(yīng)，提出了磁能否產(chǎn)生電，磁能否對(duì)電作用的問題，1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在測量地磁強(qiáng)度時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)金屬對(duì)附近磁針的振蕩有阻尼作用。1824年，阿喇戈根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象做了銅盤實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)

的銅盤會(huì)帶動(dòng)上方自由懸掛的磁針旋轉(zhuǎn)，但磁針的旋轉(zhuǎn)與銅盤不同步，稍滯后。電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)是發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但由于沒有直接表現(xiàn)為感應(yīng)電流，當(dāng)時(shí)未能予以說明。

1831年8月，M.法拉第在軟鐵環(huán)兩側(cè)分別繞兩個(gè)線圈 ，其一為閉合回路，在導(dǎo)線下端附近平行放置一磁針，另一與電池組相連，接開關(guān)，形成有電源的閉合回路。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，合上開關(guān)，磁針偏轉(zhuǎn)；切斷開關(guān)，磁針反向偏轉(zhuǎn)，這表明在無電池組的線圈中出現(xiàn)了感應(yīng)電流。法拉第立即意識(shí)到，這是一種非恒定的暫態(tài)效應(yīng)。緊接著他做了幾十個(gè)實(shí)驗(yàn)，把產(chǎn)生感應(yīng)電流的情形概括為 5 類 ：變化的電流 ， 變化的磁場，運(yùn)動(dòng)的恒定電流，運(yùn)動(dòng)的磁鐵，在磁場中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體，并把這些現(xiàn)象正式定名為電磁感應(yīng)。進(jìn)而，法拉第發(fā)現(xiàn)，在相同條件下不同金屬導(dǎo)體回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流與導(dǎo)體的導(dǎo)電能力成正比，他由此認(rèn)識(shí)到，感應(yīng)電流是由與導(dǎo)體性質(zhì)無關(guān)的感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生的，即使沒有回路沒有感應(yīng)電流，感應(yīng)電動(dòng)勢依然存在。

1862年，英國物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)表了論文“論物理力線"，引出位移電流的概念，指出變化的電場也能產(chǎn)生磁場。

1864年，麥克斯韋在論文“電磁場的動(dòng)力學(xué)理論"中，運(yùn)用場論觀點(diǎn)演繹了系統(tǒng)的電磁理論并預(yù)見了電磁波的存在。

1873年，麥克斯韋在《電磁學(xué)通論》一書中全面地總結(jié)了19世紀(jì)中葉之前庫侖、高斯、歐姆、安培、畢奧、薩伐爾、法拉第等人的系列發(fā)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過科學(xué)的假設(shè)和合理的邏輯思維，次完整地建立了電場理論體系，將電場理論用簡潔、對(duì)稱、美觀的數(shù)學(xué)形式表示出來，后來經(jīng)赫茲等人整理成為經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)主要基礎(chǔ)的麥克斯韋方程組。

1888年，德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在。 [1] 

法拉第演示電磁感應(yīng)

法拉第演示電磁感應(yīng)

后來，給出了確定感應(yīng)電流方向的楞次定律以及描述電磁感應(yīng)定量規(guī)律的法拉第電磁感應(yīng)定律。并按產(chǎn)生原因的不同，把感應(yīng)電動(dòng)勢分為動(dòng)生電動(dòng)勢和感生電動(dòng)勢兩種，前者起源于洛倫茲力，后者起源于變化磁場產(chǎn)生的有旋電場。

法拉第定律最初是一條基于觀察的實(shí)驗(yàn)定律。后來被正式化，其偏導(dǎo)數(shù)的限制版本，跟其他的電磁學(xué)定律一塊被列麥克斯韋方程組的現(xiàn)代亥維賽版本。

法拉第電磁感應(yīng)定律是基于法拉第于1831年所作的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)效應(yīng)被約瑟夫·亨利大約同時(shí)發(fā)現(xiàn)，但法拉第的發(fā)表時(shí)間較早。

見·麥克斯韋討論電動(dòng)勢的原著。

于1834年由海因里?！だ愦伟l(fā)現(xiàn)的楞次定律，提供了感應(yīng)電動(dòng)勢的方向，及生成感應(yīng)電動(dòng)勢的電流方向。

描述

電磁感應(yīng)定律

電磁感應(yīng)定律

因磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象，閉合電路的一部份導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。這是初中物理課本為便于學(xué)生理解所定義的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，不能全面概括電磁感現(xiàn)象：閉合線圈面積不變，改變磁場強(qiáng)度，磁通量也會(huì)改變，也會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象。所以準(zhǔn)確的定義如下：因磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象。 [2] 

條件

1.電路是閉合且流通的。

電磁感應(yīng)

電磁感應(yīng)

2.穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

3.電路的一部分在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)（切割磁感線運(yùn)動(dòng)就是為了保證閉合電路的磁通量發(fā)生改變）(只能部分切割，全部切割無效)(如果缺少一個(gè)條件，就不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生).。

4.感應(yīng)電流產(chǎn)生的微觀解釋：電路的一部分在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于電路的一部分內(nèi)的自由電子在磁場中作不沿磁感線方向的運(yùn)動(dòng)，故自由電子會(huì)受洛倫茲力的作用在導(dǎo)體內(nèi)定向移動(dòng)，若電路的一部分處在閉合回路中就會(huì)形成感應(yīng)電流，若不是閉合回路，兩端就會(huì)積聚電荷產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。

5.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中之所以強(qiáng)調(diào)閉合電路的“一部分導(dǎo)體"，是因?yàn)楫?dāng)整個(gè)閉合電路切割磁感線時(shí)，左右兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向分別為逆時(shí)針和順時(shí)針，對(duì)于整個(gè)電路來講電流抵消了。

6.電磁感應(yīng)中的能量關(guān)系：電磁感應(yīng)是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程，例如可以將重力勢能，動(dòng)能等轉(zhuǎn)化為電能，熱能等。

重要實(shí)驗(yàn)

電磁感應(yīng)

電磁感應(yīng)

在一個(gè)空心紙筒上繞上一組和電流計(jì)聯(lián)接的導(dǎo)體線圈，當(dāng)磁棒插進(jìn)線圈的過程中，電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，而在磁棒從線圈內(nèi)抽出的過程中，電流計(jì)的指針則發(fā)生反方向的偏轉(zhuǎn)，磁棒插進(jìn)或抽出線圈的速度越快，電流計(jì)偏轉(zhuǎn)的角度越大.但是當(dāng)磁棒不動(dòng)時(shí)，電流計(jì)的指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)。

對(duì)于線圈來說，運(yùn)動(dòng)的磁棒意味著它周圍的磁場發(fā)生了變化，從而使線圈感生出電流.法拉第終于實(shí)現(xiàn)了他多年的夢想——用磁的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電。奧斯特和法拉第的發(fā)現(xiàn)，深刻地揭示了一組極其美妙的物理對(duì)稱性：運(yùn)動(dòng)的電產(chǎn)生磁，運(yùn)動(dòng)的磁產(chǎn)生電。

不僅磁棒與線圈的相對(duì)運(yùn)

動(dòng)可以使線圈出現(xiàn)感應(yīng)電流，一個(gè)線圈中的電流發(fā)生了變化，也可以使另一個(gè)線圈出現(xiàn)感應(yīng)電流。

將線圈通過開關(guān)k與電源連接起來，在開關(guān)k合上或斷開的過程中，線圈2就會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流. 如果將與線圈1連接的直流電源改成交變電源，即給線圈1提供交變電流，也引起線圈出現(xiàn)感應(yīng)電流. 這同樣是因?yàn)?，線圈1的電流變化導(dǎo)致線圈2周圍的磁場發(fā)生了變化。

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