电磁感应先容

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人们先发明了电池，由电池提供电能。后来又发明了发电机、由发电机提供电能。现在我们所用的时能，从生活用电到交通运输、工厂企业用电，主要来自发电站（参见彩图7）里的发电机。发电机的发明，实现了电能的大规模生产，开辟了电的时代。 发电机是利用电磁感应现象制成的，什么是电磁感应，它是怎样发现的呢？奥斯特发现了电流的磁场Ｚ后，人们受到了启发；既然电流能够产生磁场，那么，反过来利用磁场能不能获得电流？英国物理学家法拉第，经过十年坚持不懈的努力，终于在1831年发现了这个现象。法拉第的发现进一步揭示了电和磁的联系，导致了发电机的发明．实现了机械能转化为电能。实验1它的两端跟电流表连接起来。如图12-1所示，在磁场中悬挂一根导体ab，把它的两端跟电流表连接起来。电流能够产生磁场，把导体放在磁场中也许会产生电流，让我们试试看。保持导体ab不动，合上开关，电流表的指针并不偏转，表明身体中没有电流，我们的推断落空了。可能是磁场不够强，换用强磁体试试看，保持ab不动，合上开关，电流表的指针仍不偏转，实在令人失望。我们不能固守一种办法．不妨换一个办法试试看，保持电路闭合，让身体ab在磁场中上下运动，但还是没有电流。要像法拉第一样坚持实验，保持电路闭合，让导体ab在磁场中左右运动，电流表的指针这次编转了！科学家探索自然界的秘密，要付出艰辛的努力，经过反复曲折，才能打开真理之门。我们这里碰到的曲折，不过是历史上科学家进行探索的一个缩影而已。磁能生电，这种现象我们是看到了在什么条件下才能产生这种现象呢？导体要在磁场中运动。但只是运动并不够，图12-1中导体ab上下运动时并不产生电流。原来导体ab在石运动时切割磁感线，所以产生电流，上下运动时不切割磁感线，所以不产生电流。假如导体斜着运动，也切割磁感线，会不会产生电流呢？事实上的确会产生电流，那么，结论是什么呢？闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，具体中就产生电流。这种现象则做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。实验2在上述实验中，导体ab向在运动时，电流表的指针向一个方向偏转，使导线运动方向反向时，即向右运动时，电流表的指针向相反的方向偏转，表示这两种情况下感应电流的方向相反，保持导体ab向某个方向做切割磁感线运动，把两个磁极对调，使磁感线的方向反向，感应电流也变成相反的方向。这说明身体中感应电流的方向，跟导体运动方向和磁感线方向有关。闭合电路的一部分身体在磁场中做切割磁场感线运动时，外力移动导体做了功，同时产生了感应电流，这样，一方面得到了电能，同时消耗了机械能。由此可见，在上述电磁感应现象中，机械能转化为电能。