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電磁感應中的能量轉化和守恒公式

科技 更新时间:2024-08-16 23:39:29

1、當閉合電路中産生感應電流時,電流做功,消耗電能,根據能量守恒定律可知,有其他形式的能轉化為電能,電能又轉化成其他形式的能.

(1)導體做切割磁感線運動,在閉合回路中産生感應電流,該導體的機械能轉化為電能.

(2)如圖所示,線圈I中有變化的電流通過時,在鐵芯中産生變化的磁場,這個變化的磁場通過線圈Ⅱ時在其閉合回路中産生了感應電流.這個過程中,線圈中的電能轉化成了鐵芯中的磁場能,然後又把鐵芯裡的磁場能轉化成了線圈Ⅱ中的電能.此處的轉化并不像導線導電一樣直接,而是一個間接的轉移,磁場僅起到了能量傳輸的作用.

電磁感應中的能量轉化和守恒公式(電磁感應現象中的能量轉化和應用)1

2.生活中很多電器的工作原理都應用到電磁感應現象,如動圈式話筒、電視機、手機、錄音機等.下面對動圈式話筒線圈的工作原理進行簡單分析.

電磁感應中的能量轉化和守恒公式(電磁感應現象中的能量轉化和應用)2

話筒是把聲音信号轉變為電信号的裝置,動圈式話筒是利用電磁感應現象制成的,當聲波使膜片振動時,線圈和永久磁體會産生相對運動,線圈中就會産生感應電流,感應電流的大小和方向都變化,變化的振幅和頻率由聲波決定,這個信号電流經擴音器放大後傳給揚聲器,從揚聲器中就發出放大的聲音.

例題:随着科技的不斷發展,無線充電已經進入人們的視線,小到手表、手機,大到電腦、電動汽車的充電,都已經實現了從理論研發到實際應用的轉化.下圖給出了某品牌的手機利用電磁感應方式無線充電的原理圖.關于無線充電,下列說法正确的是(D)

電磁感應中的能量轉化和守恒公式(電磁感應現象中的能量轉化和應用)3

A.無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應”

B.隻有将充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電

C.隻要有無線充電底座,所有手機都可以進行無線充電

D.接收線圈中交變電流的頻率與發射線圈中交變電流的頻率相同

例題:有人發明了一種“發電地闆”,如圖所示,發電地闆的主要部件由永磁體和線圈組成,行人或車輛通過時,擠壓地闆使永磁體和線圈發生相對運動,使其發電.該發電地闆的工作原理與下列哪個選項的實驗原理相同(C)

電磁感應中的能量轉化和守恒公式(電磁感應現象中的能量轉化和應用)4

電磁感應中的能量轉化和守恒公式(電磁感應現象中的能量轉化和應用)5

例題:為探讨磁場對腦部神經組織的影響及臨床醫學應用,某小組查閱資料得知:“将金屬線圈放置在頭部上方幾厘米處,給線圈通以上千安培、曆時約幾毫秒的脈沖電流,電流流經線圈産生瞬間的高強度脈沖磁場,磁場穿過頭顱對腦部特定區域産生感應電場及感應電流,而對腦神經産生電刺激作用,其裝置如圖所示.”同學們讨論得出的下列結論正确的是(D)

電磁感應中的能量轉化和守恒公式(電磁感應現象中的能量轉化和應用)6

A.脈沖電流流經線圈會産生高強度的磁場是電磁感應現象

B.脈沖磁場在線圈周圍空間産生感應電場是電流的磁效應

C.若将脈沖電流改為恒定電流,可持續對腦神經産生電刺激作用

D.因為脈沖電流是變化的,所以脈沖電流産生的磁場是變化的,穿過腦部特定區域的磁通量是變化的,所以産生了感應電流

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