高中物理电磁感应在生活中的应用

2019-09-10 02:22张稳
高考·下 2019年2期
关键词:实际生活电磁感应高中物理

张稳

摘 要:众所周知,物理乃是与现实生活有着紧密联系的一门学科,其中很多知识都在实际生活当中有着广泛运用,例如电磁感应这一原理,其在现实生活当中有着广泛运用。而且,电磁感应是高中时期物理知识的重要部分,我们对实际生活当中电磁感应这一原理的具体应用加以掌握,可以加深我们对该原理的理解。本文旨在对实际生活当中电磁感应具体运用加以探究,希望可以加深其他同学的认识。

关键词:高中物理;电磁感应;实际生活

前言:实际上,电磁感应这一原来乃是法拉第偶然发现的,渐渐的人们在实际生活当中就对磁场和电场间的作用关系进行了广泛应用。法拉第通过大量试验发现,如果闭合线圈当中磁通量产生变化,那么线圈当中就会产生感应电流。而感应电流给人们创造电能提供可一个新途径,并且让人类社会进入到了电气时代。当前,在现实生活当中,电磁感应这一原理有着广泛运用,而且都和人们生活有着较大关联。我们对日常生活当中电磁感应这一原理的具体运用加以探究,可以增加我们对这个原理的整体认识,同时还能丰富我们现有的知识体系。因此我们对电磁感应这一原理在现实生活当中的实际运用进行探究十分必要。

一、交流电中电磁感应的运用

实际生活之中,我们所用电流多是交流电,交流电方向及大小会随时间发生周期性的变化。而电磁感应这一原理就是通过闭合线圈不断切割磁感线这种方式得到的电流,同时因为线圈切割磁感线方向不断变化,进而形成交流电。

例如交流式发电机,实际生活当中我们用到的交流式发电机一般都是柴油机,借助燃耗一些化学能源来让发电机当中机械部分进行正常运转。当化学能转化成机械能期间,会带动转子做切割发机壳体之上永磁体的磁感线,从而产生周期变化电流。在这之中,交流式的发电机实际输出电压和转子具有的实际转速存在关联,这就对当发电机的运转速度降低之时,灯泡亮度就会发生明显的减弱现象进行了说明。

二、变压器中电磁感应的运用

在平时生活当中,我们一般使用220V、50HZ的交流电压,但是,因为真实用电需求是不同的,在不少场合之下,都需要人们适当调整交流电压,此时就需要对电磁感应这一原理进行运用。调整交流电压需要用到铁芯与互感线圈,其中铁芯作用就是确保线圈当中磁通量可以达到最大,进而提升变压效率,并且减少线圈数量。

如上图所示,L1端是电压的输入端,而L2端是电压的输出端,当交流电的产生磁场通过铁芯引导通过L2形成相应的电动势e2时,变压器两端参量关系就可表示成:

借助电磁感应进行变压能够对交流电压进行调整,所以在实际生活当中,变压器的运用非常广泛。而且,变压器当中的感应线圈有着遏制电流以及电动势进行快速變化这一能力,这对一些在恶劣环境当中进行工作的电路而言,能够借助增加线圈这种方式进行自我保护。

三、磁悬浮铁路中电磁感应的运用

现阶段,磁悬浮列车已经在实际生活当中被使用,而磁悬浮铁路其实就是借助电磁感应这一原理进行修建的,在轨道和列车间保持一定间隙,进而抵消摩擦力,提高列车整体运行速度。针对磁悬浮火车具有的动力来源,其实我们可以借助高中阶段物理知识当中的电磁感应加以解释。平时生活当中,相信大家都了解并且看到过磁铁异性相吸,而同性排斥这种现象[1-3]。所以,人们在磁悬浮的车辆底部按照固定间隔把相同的磁极顺序的永磁铁排列好,借助电磁感应这一原理,在列车轨道之上铺设感应钢板以及反作用板,进而能够让感应钢板以及反作用板被此话,这样就会产生向上托举列车的力,并且推动列车进行前进。而通过对电流大小进行调节,能够对磁场强度进行有效控制,从而实现对列车速度加以控制的目的。

但是,在磁悬浮的列车上面存在轮子,这是因为当列出进行减速之时,为了实现节能以及安全这一目的,垂直方向之上电磁推力同样会减小,而轮子可以避免轨道和车体间的摩擦,同时可以借助传统的制动方式对列车实施二次减速。

四、电磁炉中电磁感应的运用

如今,电磁炉已经变成家中必备的一种家用电器,其给我们生活创造了极大便利。但是,电磁炉进行运用只是对于具备导磁能力的用具,针对其他类型的用具而言,电磁炉会变得束手无策。在电磁炉当中安装很多导电线圈,当电磁炉启动时,交流电便会借助线圈产生变化非常快的磁场,而当把厨具放到电磁炉之上时,就会受到电磁感应这一原理作用,在厨具当中形成相应的感应电流,因为涡流存在使得厨具的内阻变得比较高,进而让多数感应电流转化为热能。而电磁炉当中温度控制这一功能是在电压不变这种情况之下,对电磁炉当中电流大小进行控制,从而控制磁场强度来实现的。

但是,电磁炉在电磁感应这一原理具体作用之下,电磁炉整体能量的转化效率非常高,而且加热速度非常快,同时难以对温度进行精确控制。所以,我们在对电磁炉进行实际使用期间,应当尽量确保人员在场,以免发生干锅引发安全事故的现象发生。

结论:综上可知,现阶段,在现实生活当中电磁感应这一原理有着广泛运用。在当代社会,人们生活以及工作全都离不开电,可以说电能已经变成人们生存必备的一项物质资源。但是我们应当认识到,尽管电磁感应这一原理给我们生活创造了很大便利,然而在一些场合之下,电磁感应这一原理也可以带来程度不同的破坏。在此种情况之下,我们应当对电磁感应有关知识进行深入了解,并且积极把理论知识和生活实践进行结合,不断完善现有的知识体系,为后续学习、生活以及工作奠定基础。

参考文献

[1]陈志慧.“5E”教学模式在高中物理新授课中的应用与反思——以“法拉第电磁感应定律”教学为例[J].物理之友,2018,34(05):33-34.

[2]柯珊,马云鹏.基于学科核心内容的教学探索——以高中物理电磁学为例[J].教育科学研究,2016(05):47-52.

[3]李守朔.新课改背景下高中物理实验教学模式的构建研究[J].课程教育研究,2015(01):154.

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