电磁感应原理精选(九篇)

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第1篇：电磁感应原理范文

关键词：电磁感应；生活；运用

引言

如今社会对电的依赖程度越来越高，没有电似乎社会将无法运转。而电的起源还要从电磁感应现象说起，正是由于电磁感应现象被发现，人类才开始了电与磁之间的相互转化实验，继而逐渐研究和开发和电相关的应用。在当今时代，电磁感应的相关应用遍布在生活的每一个角落，电磁感应在生活中的应用随着科技的进步得到迅速普及，为人类社会的生活带来极大的方便。

一、电磁感应在电器中的运用

（一）、娱乐电器电磁感应的运用

随着科技的进步，人类对精神享受的追求不断提高，对乐器的要求也在逐渐提高。乐器由传统的鼓类、号角类以及拨弦类等品种经过长时间的发展，目前其种类数不胜数，但是在众多乐器中电吉他有其独特的魅力，运用了电磁感应这一原理。电吉他是在现代科学技术下新产生的一种乐器，外到形，内到音，都与传统吉他有着天壤之别。传统吉他的发声借助箱体震动来进行，而电吉他在原理方面有些不同。电吉他也是一种拨弦乐器，其琴身由实体木头构成，并装有线圈。将线圈和木质结构统一起来叫做拾音器，拾音器的主要功能就是当吉他弦发生震动时，切割到拾音器的磁感线，随着磁感线被切割，产生了不同频率的电流。电流通过电子音响时就得到了还原，发出的声音就是电吉他的声音[1]。

（二）、厨房电器电磁感应的运用

提到厨房，就会想到油盐酱醋，当然还有锅。近几十年厨房也发生了很多变化，传统的煤气罐似乎已经淡出了家庭厨房的视线，天然气走进了千家万户。但是与此同时，有一种厨房电器也走进了很多家庭的厨房，那就是电磁炉。电磁炉又叫做电磁灶，第一台电磁炉在1957年诞生于德国，直至20世纪80年代开始在日本和欧美地区大量销售[2]。电磁炉的原理利用了电磁感应现象，在其内部有线圈，当交变电流通过内部线圈时，会产生交变的磁场。在交变磁场中的导体会有涡旋电流产生，涡旋电流的焦耳效应会使导体升温发热，从而实现电磁炉加热。应用了电磁感应的电磁炉对热量的利用更加高校，从而实现节能的目标。在安全方面，取缔了明火作业，炉面也不会发热，既不会烧伤也不会烫伤，同时做到了节能环保、安全健康。

（三）、电力设备电磁感应的运用

电力设备是保障供电的基础，变压器作为供电设备的一员，也利用了电磁感应现象。变压器是一种可以改变电压的装置，主要由初级线圈、次级线圈以及铁芯组成。交流电的大小和方向随时改变，当将交流电通在初级线圈上时，铁芯中自然会产生不断变化的磁场。磁场在通过初级线圈时产生了感应电流。初级线圈和次级线圈的不同点在于线圈的匝数不同，所以产生的感应电压也不同。发电机产生的电由变压器升高，然后进行传送，到了用户一端，则利用变压器降低为220V正常电压。电力传输过程中，变压器的利用，给电力传输和电压变换带来了极大地方便。

（四）、家庭小电器电磁感应的运用

环保型手电在很多家庭中都能够看见，也是很常见的家庭电器，他的工作原理利用了电磁感应原现象。在日常生活中利用这种手电代替传统手电很有必要，传统手电的电池在使用过后得不到很好的回收，会对环境造成巨大的污染。而利用环保手电不需要考虑污染问题，同时还能节约资金。动圈式话筒在生活中很常见，工作原理依然离不开电磁感应现象。生源进入到话筒中后，使话筒中的金属膜片发生震动，这是有一个线圈，是和膜片相连接的，和膜片同时震动。线圈所处的位置是在永久磁铁的磁隼铮所以这时会产生感应电流，电信号经过扩音器后传播到扬声器一端，声音由此被放大。

二、电磁感应在发电机中的应用

（一）、汽轮发电机电磁感应的应用

汽轮发电机被广泛应用在火力发电厂及核电站中，工作的原理是利用高温或高压产生的强大气体，推动内部汽轮机，在气体的持续推动下，实现汽轮机转动。然后通过皮带等连接措施，使汽轮机和发电机相连，由汽轮机的转动去带动发电机转动。而发电机利用的原理正是电磁感应原理。为了使发电效率有效提高，通常要使汽轮机的转速保持在一个固定值。

（二）、水轮发电机电磁感应的应用

在大大小小的水电站中，都会运用到水轮发电机，水轮机的转动原理则是靠水的冲击力推动，然后带动发电机转动。所以要使水流保持很大的冲击力，在水电站都会修建大坝进行拦河，将水位抬高，使水的势能得到增加。水轮发电机组拥有很大范围的转速以及容量，根据水电站的规模采用不同要求的水轮机，实现发电的高效化。另外，水电站一般距离城市比较远，输电线路自然会变长，所以水轮发电机的稳定性要达到标准要求。

（三）、风力发电机电磁感应的应用

风力发电机将风能通过风车转变为电能。在风力很大的地方，安装上风力发电的机械后，受到风的吹动，风车叶片会进行旋转，然后利用增速机把原有速度大大提高，去带动发电机运转，进行发电。在资源逐渐匮乏、环境越来越恶劣的情况下，清洁能源受到了人类的青睐，风能则是清洁的可再生能源，受到了各国的高度重视，其蕴含的能量比地球上能够开发并加以利用的谁能要大数十倍。而且风能取之不尽，用之不竭，人类需要利用现代技术，结合电磁感应原理，将风能的优势发挥出来。

（四）、柴油发电机电磁感应的应用

柴油发电机的动力来源是柴油机，利用柴油机工作带来的能量带动发电机工作。柴油发电机体积可以很小，搬运灵活、操作起来也比较简单，也有很多种类来满足不同的需求。一些用电量比较大的单位和个人会选择较大型号和功率的机器，一些用电量不是很大的，就可以选择小巧轻便类型的。所以在铁路和野外工地等地和学校、医院等部门常用到柴油发电机，有的用作临时电源，有的用作备用电源。

结束语

电磁感应现象在生活中被广泛应用，为人类带来了巨大的转变，小到家庭小电器，大到巨型发电机，乃至航天、军事、科研等领域对电磁感应均有应用，并且起着很重要的作用。其实电磁感应能带给我们的便利才刚刚开始，在今后的发展中，需要我们认真学习，不断研究，勇于探索，加强创新，争取为电磁感应新应用的研究做出贡献，进一步使电磁感应原理服务于社会。

参考文献

[1]伍亚军.高中物理电磁感应教学[J].读写算（教研版），2014，（18）：192-192.

第2篇：电磁感应原理范文

关键词：电磁感应定律；物理学史；运用

电磁感应定律是物理学的关键内容，它展示了电和磁之间的联系。当大学生在学习物理电磁理论时，由于中学的重要基础，因此会比较熟悉教材中的电磁感应现象和规律。这样一来，学生在上课过程中就有可能轻视电磁感应的相关问题，而一旦涉及应用，学生往往又会感觉到力不从心。这说明，学生对电磁感应定律的内涵理解还不够深刻和透彻。因此，加强对电磁感应定律的运用是本次研究的重点。

一、从物理学史认识电磁感应定律

1.借助直觉思维，实现新突破

电流磁效应于1820年被丹麦物理学家发现，这一发现充分展现了电和磁之间的关系，突破了长久以来对电和磁在认识上的局限性，这一巨大的科学浪潮证明了电和磁是密切相关的。在直觉思维的推动下，科学家认为因为电可以生成磁，所以磁也是可以生成电的。19世纪20年代，法拉第仔细观察了磁铁之间存在的相互作用问题，以及电流之间产生作用等一系列的电磁现象，在经过严格的分析和比对之后，法拉第猜测，磁铁能够使影响范围内的铁感应具有磁性，而电荷可以让近处的导体在感应上带有电荷，所以电流也是同理，一样可以让附近的线圈因受到磁感应而产生电流。之后，法拉第对电和磁之间的关系问题展开了持久的探索工作，并于1825年将导线的回路放置在另一通以强电流的回路附近，他希望通过这样的布置能够使导线回路产生感应电流，但这次的试验以失败告终。到19世纪末，法拉第再次设计出专门的装置，让导线的回路和磁铁不在同一位置上，但结果仍然不理想。这段时期，不仅法拉第，其他物理学家也在进行相应的尝试，但均以失败告终。

虽然经历了大量的失败，但在一次次的失败中，法拉第已经通过直觉和经验感觉到磁能够生成电，因此他更加坚信这一理念，至19世纪30年代，法拉第再次进行了实验。他通过铁环和线圈验证了自己观点的正确性。在继续试验的过程中，法拉第也逐渐意识到，如果保持通电，磁针就不会有反应。通过长期的研究观察，法拉第更加坚信自己的理论，并突然意识到，电磁感应是一种在变化和运动过程中出现的非恒定暂态效应。在接下来的探索和试验中，法拉第终于向世人揭示了电磁感应现象。从这一点上来看，借助直觉思维并不断进行试验，就能够有效突破魍彻勰畹氖缚，虽然未必能够实现自己的目标，但可能因此产生新的收获。

2.抓住本质形象，建立电磁感应定律

法拉第在发现了电磁感应规律之后，又紧接着进行了多项此类试验，并总结规律，将产生感应电流的实验情形归纳为运动恒定电流、变化电流、运动磁铁、变化磁场以及在磁场中运动的导体五类。19世纪30年代初，法拉第认识到，在同样的条件之下，不同金属导体中所产生的感应电流和导体的导电能力成正比，这说明感应电势会在一定条件下形成，而感应电流则是因和导体性质无关的感应电势产生的，因此产生感应电流的原因就是感应电势。

上述的五种情况都可以产生感应电势，闭合导体中的自由电荷也就因此定向移动。法拉第认为，感应电势产生的原因主要是由于磁铁及电流会产生张力，使物质处于张力状态下，这样的状态从出现到消失，整个过程都会产生电势。为了直观地描述这样的状态，法拉第以其丰富的想象力将力线创造性地引入概念以解释电紧张的状态。法拉第力线是由于物质产生的，它会充满整个空间，而两个磁极的相互作用也是通过力线进行传递。力线的源头不变，力线的分布就不会改变。等到通过导体回路的磁力线发生数量上的变化时，感应电动势就会在回路中产生，感应电流也就因此形成。

二、电磁感应定律的表述

电磁学的重要规律就包括电磁感应定律，它主要有两种表达方式，第一种可以表述为：

①ε=-d/dt

这是电磁感应在宏观上的表现形式。在进一步分析电磁通量变化的原因后，可以得到第二种表述：

②ε=L（v×b）*dl-*ds

这两种表述是否等价，目前不好下定论，很多文献均处于探讨阶段。

三、电磁感应定律的运用

根据公式②可以看出，它在揭示电磁感应现象时，是通过微观机理出发揭示的，不仅将电磁感应的微观本质展现出来，并且也更有利于日后对电磁感应理论的应用。根据公式②，不仅能够对非闭合的导体进行方便的计算，计算其在进行切割磁感线运动时所产生的电势；也方便了对净值闭合导体的相关数据的计算，计算出其在磁场的变化状态中自身产生的感应电势。

在论证公式①时，根据当前的教材可知：在对ε的正负值进行讨论之前，应统一回路的绕向，以其边界的曲面矢量n为统一的右手螺旋定理。以下四种情况如图1所示，统一规定绕向，以右手为标准。当φ>0并且φ增加时，d/dt>0，因此ε

虽然按照这样的方式判断电势是准确的，但还不够简洁，因此就建议采用如图2的方法进行分析，具体如下：规定n的方向和φ的方向一致，得到φ>0，d/dt的正负也就很好判定，简化了分析判断的过程，并且不易出错。

四、结语

物理是一门重视实践的课程，因此通过实践运用的方式学习物理学中电磁感应定律也是非常有效的。通过物理学史，学生们首先认识电磁感应定律的基本含义和原理，再通过改变课程实验设计的方式简化判断，在充分运用电磁感应定律的同时，也简化了分析研究的步骤。

参考文献：

1.康良溪.电磁感应定律实验的研究[J].物理教师，2016，37（9）：48-50.

2.刘礼全.电磁感应定律的几类题型及解题技巧[J].新课程学习：上旬，2014（5）：50-51.

第3篇：电磁感应原理范文

[关键词]电力线载波;监控;电磁感应灯

照明节能技术分为两种,一种是提高照明灯体本身的发光效率,另一种就是关于照明的节能管理。对于大规模灯群的智能化管理尤其能达到显著的效果。当前,各种通讯技术已经很成熟,但是结合照明系统的特点,应该首选电力线作为载波通讯的介质,这样可以避免安装其他通讯设施,从系统建设和维护上都能体现出其他通讯方式不可比拟的优越性,并且电力线载波技术在当前已经在电力抄表系统上得到了广泛的应用。

一、概述

电磁感应灯作为一种新型光源,以其“绿色照明”的理念正在被社会认知、推广和应用,其无频闪、低眩光、可立即启动、节能、显色性好等特性,完全消除了光污染这一隐形公害。但是为了更好地提高电磁感应灯的应用和管理性能,对电磁感应灯的智能化控制就提出了更高的要求。集成电力线载波通讯功能的一体化电磁感应灯能在不增加铺设通讯线路的基础上,使电磁感应灯具有远程控制和在线诊断功能,是新一代智能型、网络化灯具的代表。

二、工作原理

电力线载波监控电磁感应灯工作原理见图1。交流220V市电经过熔断器Fo和过电压保护电路(由Rv1、Rv2、Rv3)后,被分为两路,一路是电磁感应灯的主电源供电支路,另一路是电力线载波信号耦合的通讯支路。其中,主电源供电支路通过EMI净化电路用以抑制常态和共态噪声,然后经过全桥整流变成100Hz的脉动直流电压,经过电容Cz的平滑作用,变成平直的直流电压。其输出空载电压Vz=1.414×220=308V。再通过APFC功率因数变换器提高功率因数。输出后的直流电压约为400V,作为电磁感应灯的灯耦合器驱动电压。该直流电压通过内部DC-DC电源变换电路同时产生内部工作电源提供给LMGD0801厚膜智能IC。

厚膜智能集成电路芯片LMGD0801是一款专用的厚膜组件,它内部封装了国产专用电力线载波扩频通讯芯片PLCi36G-III和增强型嵌入式单片机及电路,是电力线载波监控电磁感应灯的控制核心,它完成三个主要功能:1)产生2.65MHz高频振荡频率的梯形波,控制大功率驱动开关管推动耦合器产生高频高压振荡磁场,激发灯泡内汞原子发射紫外光子,紫外光子激发玻壳内壁上的三基色粉而发光;2)通过检测耦合器工作电流、工作电压、驱动管导通状态等参数,实现对电磁感应灯的工作状态检测和故障保护功能;3)通过电力线实现电力线载波通讯,接收由远程控制中心控制器(如计算机)发出的指令(如开、关灯,调整输出功率等),并且能根据控制器的指令上传电磁感应灯的工作状态信息(如灯的开关状态,功耗,有无故障等)。

三、结论

本文所陈述的电力线载波监控一体化电磁感应灯不同于现有的以GPRS通讯模式或短距离无限通讯(如ZigBee)模式组成的无线网络路灯控制。相比电力线载波技术,上述通讯技术造价相对高,并且通讯依赖于无线网络信号的干扰强度,通讯可靠性差。由于现有的电力线通讯技术的发展,使我们通过电力线不仅提供能源,而且能够通过电力线载波通讯监控每个灯体,对集群化路灯控制的效果尤其显著,通过电力线载波网络远程控制灯的启动停止,可以优化灯的使用方案,而且可以根据监测参数,对灯的使用效果和故障进行诊断。

参考文献:

第4篇：电磁感应原理范文

如图1所示：一个有明显圆形边界的磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在磁场区域内水平放置一根细金属导线，磁感应强度随时间的变化满足B=5t，求金属导线上的感应电动势的大小E.（已知圆形磁场的半径为R，细金属导线的长度为KF（]3KF）]R）

答案由几何关系可知，做出如图所示的等边三角形，在另两条边上可以假设分别有两根与该细导线完全相同的导线，则三根导线可以构成一个闭合回路，对该回路应用

则导线上感应电动势的大小

分析该题如果仅考虑这一根细金属导线是无法直接应用法拉第电磁感应定律的，因为这一根细导线没有构成闭合回路，而细导线本身也没有做切割磁感线运动，所以无从谈起这一电路的磁通量的变化，那么这根细导线会不会产生感应电动势呢？答案是肯定的.同学们都知道感应电动势分为两种：动生电动势和感生电动势.在稳恒磁场中运动着的导体内产生的感应电动势叫做动生电动势，因磁场的变化产生的感应电动势叫做感生电动势.这两种感应电动势的产生原理是截然不同的.

HJ2.15mm]电动势的定义为单位正电荷从负极通过电源内部移动到正极的过程中非静电力所做的功.

（1）动生电动势的原理

在导体切割磁感线的过程中，这种非静电力是由洛伦兹力提供的，但是并不是说洛伦兹力做了功，洛伦兹力永远不做功，我们这里的讨论实际上只计及洛伦兹力的一部分，也就是说洛伦兹力的一个分力做的功导致了感应电动势的产生，全面考虑的话，在运动导体中的电子不但具有导体本身的速度v1，还有相对导体的定向运动速度v2，如图2所示.

TP4GW93.TIF，BP#]电子的合速度为v，所受的洛伦兹力为F，F1即为非静电力，由图可以很清楚地看出F1对电子做正功，F2对电子做负功，但是总功为零，即F对电子不做功.

（2）感生电动势的原理

第5篇：电磁感应原理范文

电磁感应现象中的能量转化取决于电磁感应的成因：

如果是切割磁感线，磁场并未减弱，所以磁场并无变化，但线圈却因切割磁感线而受到阻力，如果不补充机械能，线圈就会停止转动，此时机械能转化为电能，发电机就是利用此原理把机械能转化为电能发电的；如果是因为磁场变化产生的电磁感应，这时就是磁场能转化为电能，相互偶合的线圈，当其中一个通电或断电的瞬间或者是通以交流电时，另一个线圈产生电流，但这时的磁场变化是由于电流变化引起的，所以不能用以发电，但能进行电能的变换，比如变压器。

（来源：文章屋网 ）

第6篇：电磁感应原理范文

法拉第电磁感应定律是电磁学中的一个重要内容，在物理教材中，通过用条形磁铁插入、拔出串接了灵敏电流表的闭合线圈定性实验，分析插拔磁铁的快慢与灵敏电流表指针摆动的幅度关系，得出“闭合线路内，磁通量的变化率越大，线圈的匝数越多，产生的感应电动势也就越大”的结论．在此定性实验的基础上，教材中直接引出了法拉第电磁感应定律．显然，上述方法省略了“E与n、ΔΦ/Δt成正比关系:E=nΔΦ/Δt，E:感应电动势(V)，n:感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率”这一量化结论的实验研究过程．由于采用手动操作改变ΔΦ/Δt，并且灵敏电流表的指针是瞬时晃动的，实验操作、观察都存在一定的局限．本文用充磁器和可拆交流演示变压器分别设计并实现电磁感应的定性和定量实验．充磁器结构简单，重量轻、操作方便，在物理实验室中主要是为给条形磁铁充磁，也可为U形磁铁充磁，是学校实验室中必备的器材，一种器材多种用途，它产生磁场的磁感应强度比一般永久式磁铁高许多，因此，可以用来定性地演示许多电磁学实验，它是定性实验电磁感应较好的方法．常见的定性实验不能进行进一步的探究．利用可拆交流演示变压器可以定量进行试验研究，通过反复实践，设计出了验证法拉第电磁感应定律的创新实验方法．

1用充磁器实现电磁感应实验设计

1．1充磁器

充磁器是一种快速饱和充磁设备，是一种多种用途器材，它的作用就是给磁铁上磁，磁铁在刚生产出来，并不具备磁性，必须通过充磁器充磁后才能带磁．充磁器示意图如图1所示，由于充磁器结构上的原因，每次实验通电时间一般不超过几秒钟，否则，升温过快会损坏充磁器．

1．2用充磁器定性的演示法

拉第电磁感应定律(1)将合适的U形软铁棒套上事先绕上两组不同匝数线圈的纸筒，线圈匝数分别为n1和n2(n2＞n1)，然后插入充磁孔内固定，如图2所示，接通充磁器电源，可见连在匝数线圈为n2上的演示电表V2指针摆幅大些，说明感应电动势和线圈匝数n成正比关系E∝n．(2)将合适软铁棒放入充磁孔内，让连有演示电表V1(或V2)的线圈n1(或n2)分别快速、慢速穿入软铁棒，可见演示电表指针摆动幅度大些、小些，说明感应电动势与闭合线圈内磁通量的变化率成正比关系E∝ΔΦ/Δt．

2用可拆交流演示变压器设计电磁感应实验

2．1实验原理与实验设计

根据变压器的工作原理，当交流电通过原线圈n1时，闭合铁芯中将产生峰值稳定交流变化的磁通量变化率ΔΦ/Δt．如果水平移动变压器上端的横铁轭，铁芯不再完全闭合，一部分磁感线外泄，使铁芯中的ΔΦ/Δt变小，如图3所示．按照上述操作，可改变ΔΦ/Δt的大小．若抽动横铁轭到某一固定位置不动，此时的ΔΦ/Δt比较稳定．

2．2实验过程的实现

为了操作方便，将副线圈放在右手侧，同时在实验中注意安全，勿用身体接触原线圈中的交流电，实验过程如下:

2．2．1定性探究感应电动势E与磁通量变化率ΔΦ/Δt之间的关系如图3所示，将多用表V调至交流电压10V档，与4．5V小灯泡并联，串接到副线圈n2，原线圈n1接入交流220V．当横铁轭完全闭合在铁芯上时，多用表电压档测出副线圈中产生4．5V的感应电压．将横铁轭从原线圈端向左缓慢地水平移动，4．5V小灯泡逐渐变暗，当横铁轭移动离铁芯约4mm时，观察电压读数降到3V左右．利用上述直观的现象，通过思考该现象产生的原因并进行分析验证，可以得出结论:感应电动势E与横铁轭的水平移动有关，横铁轭的移动快慢不同，使磁通量变化快慢不同，产生的电动势大小也不同．磁通量变化快慢类比于速度变化快慢，用ΔΦ/Δt表示，电动势大小与ΔΦ/Δt有关，ΔΦ/Δt越小(大)，E越小(大)．

2．2．2定量探究感应电动势E与匝数n的正比关系去掉副线圈，换上长导线缠绕在铁芯上替代副线圈，将导线两端与小灯泡串接成闭合线路，并将多用表与小灯泡并联．将横铁轭开口距离调至约4mm后固定不变，开始缠绕导线，由于在n2铁芯上下位置不同，ΔΦ/Δt略有差异，所以选择在n2铁芯下部的同一位置附近缠绕导线，随着缠绕在铁芯上的线圈匝数增多，可观察到小灯泡从不亮到亮的变化过程:在线圈绕到第6匝时，小灯泡微微发光;当线圈绕到25匝左右时，小灯泡已经比较亮了．在绕线过程中，观察多用表上交流电压读数，发现每多绕一匝导线，感应电动势约增大0．1V，可得出感应电动势E与匝数n的定量关系．同时观察到:从铁芯上逐渐解开缠绕的导线到第4匝时，小灯泡仍微微发光，而在缠绕到第4匝时，小灯泡却并不发光，说明有自感作用．通过上述实验，进一步进行分析探究:假设每一匝线圈内的磁通量的变化率为ΔΦ1/Δt，对应产生的感应电动势为E1，则每多绕一匝线圈，ΔΦ/Δt就增大一个单位ΔΦ1/Δt，线路中感应电动势也增大一个E1，由此得出量化的结论:电路中感应电动势的大小，跟磁通量的变化率成正比．即E∝ΔΦ/Δt，E=kΔΦ/Δt(1)若E、ΔФ、Δt均取国际单位，上式中k=1，由此得出E=ΔΦ/Δt(2)若闭合电路有n匝线圈，则E=nΔΦ/Δt(3)

3结束语

第7篇：电磁感应原理范文

在中学物理教材中，电磁感应定律表述为：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，在国际单位制下，则电磁感应定律可以表示为E=ΔΦΔt.在大学基础物理教材中，电磁感应定律表述为：通过回路所包围面积的磁通量发生变化时回路中产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比，若采用国际单位制，则此电磁感应定律可表述为E=-dΦdt，在约定的正负符号规则下，式中的负号反映了感应电动势的方向，它是楞次定律的数学表现.符号的规定方法，限于文章篇幅，在此不再赘述，读者如有兴趣可查阅文献.

两种表述相较，大学教材比中学教材更显严谨，突出了物理规律的数学精确表达，E=-dΦdt要比E=ΔΦΔt更能使规律得到一般性的体现，式中用负号反映了感应电动势的方向.在理解难易层次上，对于中学生而言，中学教材显然更为适切，尤其E=-dΦdt中与楞次定律相关的负号的方向含义不易被理解.同一个内容，两种教材呈现形式不同，编者主要考虑了学习对象在数学知识能力上的差异.第二种表述，要求具备微分知识以及物理原理利用数学诠释的思维习惯.

根据通过闭合回路所围面积的磁通量Φ=SB·dS可知，使磁通量变化的方式是多样的，但从本质上可归为两类：电路运动（磁场不变，电路回路面积改变） 和磁场变化（磁场改变，电路回路面积不变），各自由此产生的电动势被称为动生电动势和感生电动势.对于感应电动势的产生机制，宏观上将其理解为磁通量的变化率，它适用于或由电路运动或由磁场变化（或兼由两者）所引起的磁通量变化，但这种解释并不能对“电路运动”或“磁场变化”加以细致区分.有文献利用数学导数方法对“磁通量的变化率”理解为：ΔΦΔt=（Φ）′=（BS）′=B′S+BS′=ΔBΔtS+BΔSΔt，其中B′S=ΔBΔtS为感生电动势，BS′=BΔSΔt为动生电动势.对此，笔者认为该观点值得商榷.感生电动势是在导体回路不动，磁场发生变化而产生的电动势；动生电动势是磁场保持不变，导体回路或导体在磁场中运动而产生的电动势.在表达式B′S=ΔBΔtS和BS′ΔSΔt中实际上难以保证S或者B始终保持不变.物理现象既能从宏观上解释，还能从微观上进行考量，在普遍意义上诸多物理现象的微观机制往往更加奥妙.微观上，需要从非静电力做功的角度进行阐释，感生电动势与感生电场相关，而动生电动势是运动电荷受洛伦兹力的结果.在物理学的其他领域里还没有一个像法拉第电磁感应定律这样需要从两种完全独立的不同现象进行分析才能真正理解的.电动势可定义为导线中每单位电荷所受的沿切向力对整个电路环绕一匝的路程积分.中学物理教材在此方面主要给出了定性解释，而大学物理教材除定性分析外还进行了定量描述，感应电动势表示为E=∫k·d，Ek为等效的非静电力场的场强，动生电动势E=∫Lk·d=∫L（×）·d，k=×为非静电力场强.在中学物理教学过程中，教师在讲授该内容时，对动生电动势和感生电动势的微观机理往往阐释得较为粗浅，不够深入透彻，而把重点定位为法拉第电磁感应定律在具体电路中的应用计算.通过这样的课堂学习，学生学会了对动生电动势和感生电动势在各种不同情形下的问题计算，培养了较强的解题能力，但却缺失对电磁感应现象本质成因的思考，从而导致对此毫无印象，或留有印象但一知半解.这种倾向于应试目的的教学方式，削弱了物理学科本身在研究思想方法上的教育价值，学生的物理思维未得到有效历练，物理品格未得到实际提升.笔者认为，对两种电动势的微观解释的教学，在原有中学教材定性分析基础上，应当适当作一些深层次的拓展，帮助学生突破感生电场及洛伦兹力在动生电动势中的作用等难点与疑点知识，将微观物理过程和图象展现给学生，教学过程中渗透科学研究中宏观与微观两种不同角度的思考方法，注重学生科学研究素质的培养.不能因为知识的生涩难懂和学生在数学上存在的困难，而放弃物理研究思想方法的教育，应当让学生明白数学的困难仅是暂时的，在物理研究中数学主要也仅起到了工具的作用，与物理思想方法相比，显然后者更加重要.

在知识考查上，电磁感应与力学、电学、能量内容的结合是历来高考最为常见的考查方式和考点.此外，无论在物理竞赛中，还是在近年来越来越备受关注的名校自主招生考试中，电磁感应也始终未脱离命题者的视线.对于同时存在电路运动和磁场变化的复杂电磁感应问题，在求解感应电动势时往往故意将其看成在该时刻仅由磁场变化引起的感应电动势和仅由“切割运动”引起的感应电动势的代数和进行处理（同时考虑感应电动势的方向），或者利用一些特殊的方法进行求解，如等效法.这些方法都能巧妙地解决问题，但对方法本身的理解要求较高，不易被掌握.与其利用特殊，还不如回归一般.在教学中引入对电磁感应定律的一般性导数认识，对感应电动势的大小采取E=dΦdt的计算，对于其方向利用中学生熟知的楞次定律另作判断，不将反映方向的负号置于式中，这样便可以避免文中之前提及的负号方向费解的问题.学生在高二第二学期已经学习了导数知识，尽管所学内容的深度及广度还有所欠缺，但已经能够求解各种初等函数的导数，这为将导数方法引入到高中物理中提供了可能.在解决问题时，从磁通量的变化率角度出发的导数方法，以不变应万变，显然要比使用其他方法更加自然顺手，易于掌握.此外，不仅局限于该章节的内容，在其他模块的一些知识的教学过程中，也可以适时地引入导数，这既能拓宽学生解决问题的思路，也培养了数学物理思想，还能为今后不少学生进入大学进一步学习普通物理做好铺垫.

如何做好中学物理教学与大学物理教学的过渡衔接与有机结合，如何让学生的物理思维得到有效延伸和发展，如何让物理思想研究方法为学生所熟悉、掌握、运用乃至创新，以期培养出优秀的物理人才，这些都应当值得探索.物理教学过程中，不应将中学物理与大学物理割裂，反之应促使两者实现一脉相承.以上对于电磁感应定律的理解与教学建议处理，只是笔者的管窥之见，如有不妥之处，敬请同仁指正.

第8篇：电磁感应原理范文

[关键词] 电磁感应；楞次定律

电磁感应这部分内容，有几条定理定律，如果不知道其用法，解决问题的时候就会绕很多弯，把简单的问题复杂化。

一、 楞次定律相关内容

物理学家楞次是在综合法拉第电磁感应原理（发电机原理）和安培力原理的基础上，以“电动机发电机原理”的形式提出这个定律的。其内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。关于其表述，有多个意思，楞次定律的表述可归结为：“感应电流的效果总是反抗引起它的原因。” 如果回路上的感应电流是由穿过该回路的磁通的变化引起的，那么楞次定律可具体表述为：“感应电流在回路中产生的磁通总是反抗（或阻碍）原磁通的变化。”我们称这个表述为通量表述，这里感应电流的“效果”是在回路中产生了磁通；而产生感应电流的原因则是“原磁通的变化”。可以用八个字来形象记忆“增反减同，来阻去留”。

如果感应电流是由组成回路的导体作切割磁感线运动而产生的，那么楞次定律可具体表述为：“运动导体上的感应电流受的磁场力（安培力）总是反抗（或阻碍）导体的运动。”我们不妨称这个表述为力表述，这里感应电流的“效果”是受到磁场力；而产生感应电流的“原因”是导体作切割磁感线的运动。

从楞次定律的上述表述可见，楞次定律并没有直接指出感应电流的方向，它只是概括了确定感应电流方向的原则，给出了确定感应电流的程序。要真正掌握它，必须要求对表述的涵义有正确的理解，并熟练掌握电流的磁场及电流在磁场中受力的规律。

我所要阐述的关于楞次定律的应用主要是在于它对于磁通的惯性，即:在任何状态下，闭合回路的磁通都有保持其大小不变的趋势。

二、电工教学中楞次定律的应用

我们都知道，在判断感应电流的方向时一般用安培定则（右手定则），而如果要判断物体所受电磁力的方向的时候一般要用左手定则来判断。但是实际的情况是我们在解决某些问题时，用楞次定律解释起来也许更方便一些，我们举一些简单的例子来表述。

例1：当一个绝缘悬挂的金属环在磁铁靠近它的时候，问这个金属环应该怎样运动。这个问题，按照以往的思路是这样的。首先学生一般会根据靠近金属环的磁铁的极性判断出穿过金属环的某个方向的磁通变大了，那么，金属环中会有感应磁通产生，并且与磁铁产生的磁通方向相反，磁铁和金属环之间是斥力，金属环向远离磁铁的方向运动。若知识的理解程度再差点则有后面下面的分析（判断出金属环中的感应电流方向和金属环电流形成的磁场的方向与靠近金属环的极性相反，磁铁和金属环之间是斥力，金属环向远离磁铁的方向运动）。对此只能说明学生大部分对电磁感应这部分内容的理解不深。

假如我们用楞次定律来分析，这个问题就很简单了。当磁铁靠近金属环时，由于金属环中的磁通有变大的趋势，而根据楞次定律，我们知道金属环有保持其中的磁通不变的作用，而远离磁铁会使得其磁通保持不变，这就确定了其运动方向。是否简单多了呢？最简单的思路是要想保持磁通不变，必然要保持距离不变。

例2：一个在均匀的磁场中的金属导轨上与导轨形成闭合面的，可以在导轨上自由滑动金属导体棒。当磁场增强时，导体棒会怎样移动。

关于这个问题，思路是这样的。首先牵扯到的问题是，导体棒中的电流方向，应该用右手定则判断，而电流和磁场的作用力要用左手定则判断。这样的方法是按照所学理论来一步步分析的，但是却繁琐多了，基本跟上个例子的分析差不多。再次用用楞次定律来分析，当磁场变强时，穿过原来的导轨和导体闭合面的磁通变多了，为了保持磁通不变，此闭合面应该减小面积，所以导体的运动方向就明确了。

这些都是楞次定律在解决问题时候的一些应用。当然，我们在另外一些问题的解释上，同样可以利用楞次定律使得问题叙述的更清楚，简洁。

例如，在上《电机与变压器》课的时候，学生们对三相交流电动机的原理听得是茫然。当然，按照教材的讲法，理论是没有任何问题的。只是复杂的文字叙述使得学生在理解的时候反应很慢，讲课的效果较差。

教材上电动机的原理：当磁极沿顺时针方向旋转，磁极的磁力线切割转子导条，导条中就感应出电动势，电动势的方向由右手定则来确定。因为运动是相对的，假如磁极不动，转子导条沿逆时针方向旋转，则导条中同样也能感应出电动势来。在电动势的作用下，闭合的导条中就产生电流。该电流与旋转磁极的磁场相互作用,而使转子导条受到电磁力(安培力)，电磁力的方向可用左手定则确定。由电磁力进而产生电磁转矩，转子就转动起来。

在上面的叙述中，提到了左手定则，右手定则等，使得我们本来基础不扎实的学生听得一头雾水。假如能够用其他的方法简单说明其工作原理，学生不是就有自信了吗？为此，我一般在学生不能很好的理解教材上的电动机原理的时候，换用楞次定律来解释这个原理。

楞次定律描述电动机的工作原理：当三相定子绕组中通入三相交流电时，定子电流在气隙中产生旋转磁场，由于转子导体是闭合的，为了保证和旋转磁场的相对位置不变（即磁通不变），转子随旋转磁场转动。

其中没有提到电流方向，左手右手定则，学生表示很容易接受。从效果上，我看到了用楞次定律分析电动机工作原理的简洁、明了。当然，在讲授电机工作原理之前，我先会带领学生复习楞次定律的内容和应用，让其对楞次定律的理解更深刻一些，给教学带来方便，给学生一个理解和分析问题的方法。通过以上几个例子可以看出，在讲授电磁感应原理的内容的时候，灵活的运用一些知识可以使教学活动的效果更好，有助于学生从另外的角度来发现问题，解决问题。不仅仅是在这个楞次定率的问题上，我们可能在教学的过程中会有很的这样的例子。

第9篇：电磁感应原理范文

无线充电从原理上可以分为电磁感应式、电磁共振式和微波传输式三种。

电磁感应式的工作原理类似一个分离的空心变压器，就好像把变压器的原绕组埋设在地面下，将副绕组安装在电动汽车上，从而实现电力的传输。电磁感应式目前的优点是能实现较大的传输功率，能达到几百千瓦，传输效率可以达到90%；它的缺点是供电端与受电端的距离有限，目前最大约为100mm。

电磁共振式的充电是利用电磁共振原理，电源发射端通过振荡器产生某种频率的高频振荡电流，在发射线圈周围形成振荡磁场。当电动汽车进入该磁场范围，具有相同自振频率的汽车接受端的线圈产生电磁共振，产生最强的振荡电流，从而实现电能的传输。电磁共振式的能量传输只在系统内进行，对系统外的物体不会产生影响，具有很高的传输效率，传输距离可以达到数米。2012年美国斯坦福大学首次提出了“驾驶充电”概念，汽车在道路上一边行驶一边自动充电。该系统的原理是将一系列线圈埋入道路路面下，在汽车底盘装上感应线圈，当电动汽车驶过道路时，地下线圈与车上线圈产生电磁共振，实现电力输送。据报道，这种无线充电方式效率可以达到97%。电磁共振式更能应对发射端与接受端的位置偏差，这很适合给运动中汽车充电，因此具有极好的发展前景。美国Witricjt公司开发的电磁共振式系统输出功率为3.3kW，传输距离为200mm下综合效率达到90%。