法拉第電磁感應定律的重要意義是什麼
電磁感應定律也叫法拉第電磁感應定律,電磁感應現象是指因磁通量變化產生感應電動勢的現象,下面是本站小編給大家整理的法拉第電磁感應定律的意義簡介,希望能幫到大家!
法拉第電磁感應定律的意義電磁感應現象是電磁學中最重大的發現之一,它揭示了電、磁現象之間的相互聯繫,對麥克斯韋電磁場理論的建立具有重大意義。法拉第電磁感應定律的重要意義在於,一方面,依據電磁感應的原理,人們製造出了發電機,電能的大規模生產和遠距離輸送成為可能;另一方面,電磁感應現象在電工技術、電子技術以及電磁測量等方面都有廣泛的應用。人類社會從此邁進了電氣化時代。
法拉第電磁感應定律的應用發電機
由法拉第電磁感應定律因電路及磁場的相對運動所造成的電動勢,是發電機背後的根本現象。當永久性磁鐵相對於一導電體運動時(反之亦然),就會產生電動勢。如果電線這時連着電負載的話,電流就會流動,並因此產生電能,把機械運動的能量轉變成電能。例如,鼓輪發電機。另一種實現這種構想的發電機就是法拉第碟片
變壓器
法拉第定律所預測的電動勢,同時也是變壓器的運作原理。當線圈中的電流轉變時,轉變中的電流生成一轉變中的磁場。在磁場作用範圍中的第二條電線,會感受到磁場的轉變,於是自身的耦合磁通量也會轉變 。因此,第二個線圈內會有電動勢,這電動勢被稱為感應電動勢或變壓器電動勢。如果線圈的兩端是連接着一個電負載的話,電流就會流動。
電磁流量計
法拉第定律可被用於量度導電液體或等離子體狀物的流動,這樣一個儀器被稱為電磁流量計。
法拉第電磁感應定律的發現歷程法拉第定律最初是一條基於觀察的實驗定律。後來被正式化,其偏導數的限制版本,跟其他的電磁學定律一塊被列麥克斯韋方程組的現代赫維賽德版本。
法拉第電磁感應定律是基於法拉第於1831年所作的實驗。這個效應被約瑟·亨利於大約同時發現,但法拉第的發表時間較早。
俄國物理學家海因裏希·楞次(,1804-1865)在概括了大量實驗事實的基礎後,總結出一條判斷感應電流方向的規律,稱為楞次定律(Lenz law )。
提出問題
1820年,H.C.奧斯特發現電流磁效應後,有許多物理學家便試圖尋找它的逆效應,提出了磁能否產生電,磁能否對電作用的問題。
研究
1822年,D.F.J.阿拉果和洪堡在測量地磁強度時,偶然發現金屬對附近磁針的振盪有阻尼作用。
1824年,阿拉果根據這個現象做了銅盤實驗,發現轉動的'銅盤會帶動上方自由懸掛的磁針旋轉,但磁針的旋轉與銅盤不同步。稍滯後,電磁阻尼和電磁驅動是最早發現的電磁感應現象,但由於沒有直接表現為感應電流,當時未能予以説明。
定律提出
1831年8月,法拉第在軟鐵環兩側分別繞兩個線圈,其一為閉合迴路,在導線下端附近平行放置一磁針,另一與電池組相連,接開關,形成有電源的閉合迴路。實驗發現,合上開關,磁針偏轉;切斷開關,磁針反向偏轉,這表明在無電池組的線圈中出現了感應電流。法拉第立即意識到,這是一種非恆定的暫態效應。緊接着他做了幾十個實驗,把產生感應電流的情形概括為5 類:變化的電流 ,變化的磁場,運動的恆定電流,運動的磁鐵,在磁場中運動的導體,並把這些現象正式定名為電磁感應。進而,法拉第發現,在相同條件下不同金屬導體迴路中產生的感應電流與導體的導電能力成正比,他由此認識到,感應電流是由與導體性質無關的感應電動勢產生的,即使沒有迴路沒有感應電流,感應電動勢依然存在。
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