因磁通量变化产生感应电动势的现象(闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应。问题描述:电磁感应是因为磁通量的改变而产生的,但是为什么磁通量的改变会产生电磁感应呢?参考答案:电磁感应的本质可以追塑到麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场在周围空间产生电场,当导体处在此电场中时,导体中的自由电子在电场力作用下作定向移动而产生电流即感应电流;如果不是闭合回路,则导体中自由电子的定向移动使断开处两端积累正、负电荷而产生电势差----感应电动势。
电磁感应(Electromagnetic induction)现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势.这是我为大家整理的初二电磁感应科学论文,仅供参考! AAA篇一 拓展电磁感应定律 摘要:电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它揭示了电、磁现象之间的相互联系。法拉第电磁感应定律的重要意义在于,一方面,依据电磁感应的原理,人们制造出了发电机,电能的大规模生产和远距离输送成为可能;另一方面,电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。本文就几种拓展式进行了理解应用。 关键词:电磁感应定律拓展式理解应用 Abstract: the electromagnetic induction phenomenon in electromagnetics is one of the most important discoveries, it reveals the phenomenon of electric and magnetic between each other. Faraday law on electromagnetic induction of important significance is, on the one hand, based on the principle of electromagnetic induction, people made out of the generator, the power of mass production and long-distance transmission become possible; On the other hand, the electromagnetic induction phenomenon in electrical technology, electronic technology and electromagnetic measurement methods are widely used. This paper will expand the understanding of several applications. Keywords: law on electromagnetic induction and expand application of understanding 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 法拉第电磁感应定律的内容: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,要想回路中产生感应电动势,回路的磁通量一定要发生变化。回路中原磁场的磁感应强度的变化、回路面积的变化、原磁场和面积同时发生变化都会引起磁通量的变化,产生感应电动势,下面通过具体实例来谈对法拉第电磁感应定律的几种拓展式的理解和应用。 一、磁通量变化仅由原磁场随时间的变化引起,产生的感应电动势 例1.如图所示,边长为L的正方形金属线框,质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B = kt.已知细线所能承受的最大拉力为2mg,则从t=0开始,经多长时间细线会被拉断? 解: 感应电动势 线框中的感应电流为: 线断时有解得: 二、磁通量变化仅由原磁场随空间位置变化引起,产生的感应电动势 例2.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环,在范围很大的磁场中沿竖直方向下落,磁场的分布情况如图所示,已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化,其随高度y变化关系为By = B0(1 + ky)(此处k为比例常数,且k>0),其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上,在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平,速度越来越大,最终稳定为某一数值,称为收尾速度。求 圆环中的感应电流方向; (2)圆环的收尾速度的大小。 解:(1)根据楞次定律可知,感应电流的方向为顺时针(俯视观察)(2)圆环下落高度为y时的磁通量为 设收尾速度为vm,以此速度运动Δt时间内磁通量的变化为 根据法拉第电磁感应定律有 圆环中感应电流的电功率为 重力做功的功率为 根据能的转化和和守恒定律有 解得 三、磁通量的变化仅由面积变化引起,产生的感应电动势 例3.半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为B=,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a=,b=,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0=2Ω,不计导线电阻, 今以MN为轴将右面的半圆环OL2O’向上翻转90º,若翻转的角速度为,求L1的平均功率。 解:转过90º角所用的时间 回路产生的平均感应电动势 L1的平均功率 四、磁通量变化仅由导体切割磁感应线引起。产生的感应电动势 例4.两根相距d=的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=Ω,回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是v=,如图所示.不计导轨上的摩擦,求作用于每条金属细杆的拉力的大小. 解析:当两金属杆都以速度v匀速滑动时,每条金属杆中产生的感应电动势分别为: 由闭合电路的欧姆定律,回路中的电流强度大小为: 因拉力与安培力平衡,作用于每根金属杆的拉力的大小为 由以上各式并代入数据得N 五、磁通量变化由原磁场和面积共同引起,产生的感应电动势 例5.如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=Ω/m,导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离l=。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦低滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直。在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=时金属杆所受的安培力。 解:以a表示金属杆的加速度,在t时刻,金属杆与初始位置的距离为,此时杆的速度 这时,杆与导轨构成的回路的面积,回路中的感应电动势, 而=,回路中的总电阻R=2Lr0 ,回路中的感应电流 作用于的安培力,解得F=,代入数据为F=×10-3N。 注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 AAA篇二 电磁感应中的力学问题 摘 要: 信息化时代开展探究性学习,符合新课标的要求,能培养学生解决问题的能力。在高中物理教学当中,自主探究性学生尤为重要。作者针对电磁感应中的力学问题,对自主探究性学习做了一定的阐述。 关键词: 电磁感应 力学问题 自主探究性学习 21世纪是信息化时代,是网络的时代,是知识不断创新的时代。教育的根本意义和价值在于培养学生的创新精神、培养学生的探究能力、培养学生解决问题的能力,从而塑造学生积极的、健康向上的、适合时代要求的人格。探究性学习正好满足了这样的教育要求,自主学习、合作探究使学生亲身经历解决问题的过程,有利于学生对知识获得深层的理解,同时有助于学生对所学概念、定律的发展、延伸、转变和掌握。 1.根据高中学生的年龄特点开展自主探究性学习 在进入青年时期的高中生,不再事事依赖父母,他们已经能够分辨是非,独立意识已经开始觉醒。在情绪的表达上逐渐趋于独立,认知能力的发展已接近成熟,逻辑、抽象思维能力不断增强和完善,在思考和解决问题的时候能自主性地运用逻辑思维。因此,他们的好奇心、求知欲,以及成功感就变得更加强烈。 2.具体问题中开展探究性学习 新课程标准要求:让学生领悟物理学的研究思维和方法,培养独立思考的学习习惯和能力,注重概念和规律教学。科学的自主探究能力和对科学探究的理解是在学生探究性学习过程中形成的,这就需要组织学生进行探究性学习。教师在课堂上要最有效地利用时间创设情境,给学生营造思维的空间和时间,让学生积极主动地参与到自主探究的学习中来。 学习过程是学习者自己的活动,只有自己参与到学习中去,获得的知识才能更牢固。高中阶段,学生自主学习的意识已经很强,自主学习能力已初步具备,但还有待于教师去进一步提高,自学的效果还取决于教师的引导。教师要引导学生在学习新课之前就先接触新知识,并动用已有的知识储备去进行探究,亲自揭开知识那神秘的面纱,提前占领学习这块主阵地。这样使师生共同进入学习过程中时,学生不再有陌生的感觉,更能融入到课堂教学之中,更能轻松愉快地接受知识,更能形成师生双方和谐的、平等、合作的关系。 下面我从高考题入手,选取有针对性的例题,通过对例题进行分析探究,让学生感知高考命题的意图,剖析学生分析问题的思路,培养解决问题的能力。 电磁感应中的力学问题 命题意图:考查理解能力、推理能力,以及分析综合能力。 例1.如图1所示,两根平行金属导端点P、Q用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离l=.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直.在t=0时刻,轨固定在水平桌面上,每根导轨每m的电阻为r=Ω/m,导轨的金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=时金属杆所受的安培力. 自主探究: 【解题思路】以a示金属杆运动的加速度,在t时刻,金属杆与初始位置的距离L=at. 此时杆的速度v=at, 杆与导轨构成的回路的面积S=Ll, 回路中的感应电动势E=S+Blv. 而B=kt . ==k 回路的总电阻R=2Lr, 回路中的感应电流I=, 作用于杆的安培力F=BlI, 解得F=t, 代入数据得F=×10N. 总结规律: (1)方法:从运动和力的关系着手,运用牛顿第二定律和电磁感应规律求解。 (2)基本思路:受力分析→运动分析→变化趋向→确定运动过程和最终的稳定状态→由牛顿第二定律列方程求解。 (3)注意安培力的特点: 实际上,纯力学问题中只有重力、弹力、摩擦力,电磁感应中多一个安培力,安培力随速度变化,部分弹力及相应的摩擦力也随之而变,导致物体的运动状态发生变化,在分析问题时要注意上述联系。 导体棒切割磁感线问题 导体棒切割磁感线的运动一般有以下几种情况:匀速运动、在恒力作用下的运动、恒功率运动,等等。现以在恒力作用下的运动举例分析。 例2.如图2所示,一对平行光滑R轨道放置在水平地面上,两轨道间距L=,电阻R=Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆与轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感强度B=的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动.测得力F与时间t的关系如图3所示.求杆的质量m和加速度a. 自主探究: 解析:导体杆在轨道上做匀加速直线运动,用v表示其速度,t表示时间,则有v=at. ① 杆切割磁感线,将产生感应电动势E=BLv ② 在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流I=E/R③ 杆受到的安培力为F=IBL ④ 根据牛顿第二定律,有F-F=ma⑤ 联立以上各式,得F=maat ⑥ 由图线上各点代入⑥式,可解得a=10m/s,m=. 总结规律: 导体棒在恒定外力的作用下由静止开始运动,速度增大,感应电动势不断增大,安培力、加速度均与速度有关,当安培力等于恒力时加速度等于零,导体棒最终匀速运动。整个过程加速度是变量,不能应用运动学公式。 电磁感应与电路规律的综合应用 例3.匀强磁场磁感应强度B=,磁场宽度L=3rn,一正方形金属框边长ab=1m,每边电阻r=Ω,金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图4所示,求: (1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的I-t图线; (2)画出ab两端电压的U-t图线. 自主探究: 解析:线框进人磁场区时E=BLv=2V,I==, 方向沿逆时针,如图实线abcd所示,感应电流持续的时间t=. 线框在磁场中运动时:E=0,I=0, 无电流的持续时间:t==, 线框穿出磁场区时:E=BLv=2V,I==. 此电流的方向为顺时针,如图4虚线abcd所示,规定电流方向逆时针为正,得I-t图线如图5所示. (2)线框进入磁场区ab两端电压:U=Ir=×. 线框在磁场中运动时,b两端电压等于感应电动势: U=BLv=2V. 线框出磁场时ab两端电压:U=E-Ir=. 由此得U-t图线如图6所示. (1)电路问题 ①确定电源:首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体(电源),其次利用E=n或E=BLvsinθ求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向。 ②分析电路结构,画等效电路图。 ③利用电路规律求解,主要有欧姆定律,串并联规律等。 (2)图像问题 ①定性或定量地表示出所研究问题的函数关系。 ②在图像中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映。 ③画图像时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达。 将线框的运动过程分为三个阶段,第一阶段ab为外电路,第二阶段ab相当于开路时的电源,第三阶段ab是接上外电路的电源。 总而言之,在高中物理教学中教师应引导学生开展自主探究性学习,从高考题入手,让学生自主分析探究例题,加以引导总结出规律,使学生感知高考命题的意图,剖析学生分析问题的思路,进而培养学生的能力。
电磁感应的实质论文什么时候要,我可以。
(一)广义惯性使牛顿力学进化爱因斯坦独具慧眼,从司空见惯的现象中及自由落体运动与质量因素无关的经验事实,总结出了等效原理,且明确与准确地说:物体的同一性质按照不同的处境或表现为"惯性",或表现为"重性"([3]第55页)。这个同一性就是广义惯性,这个处境就是空间。牛顿第二定律实质是其第一定律涵义的数学表达式。所以,广义惯性的发现,其革命意义是指动摇了牛顿第一定律的核心地位。广义惯性包含了牛顿惯性,所以,又是其进化。同时,也说明了需要建立一个取代牛二律的进化性质的核心命题系统的新力学理论。广义惯性又引出了两种空间及其区别的新问题。这个新问题困扰了爱因斯坦的一生,走了一大圈"弯"路后,在他晚年时,才看到了解决这个问题的曙光--物体具有空间的广延性([3]第十五版说明),由此"广延性"再往前走一步,就是[2]文说的ρ空间及其区别的标志是其梯度值的有否。这说明还需要一个新的涉及空间的基本概念及与其相对应的原来等效原理所没有涉及到的新的经验事实:物体质量部分的压强梯度现象(注:在固态的具体物体内部,此"压强梯度"表现为"胁强"),也就是爱因斯坦的物体的空间广延性的具体体现。同时也引出了物体的非刚性及其具有内部空间结构的抽象性质([4]第六章)。于是,"万事俱备",只欠建立一个新的核心命题系统了。可以说,惯三律就是这个系统。广义惯性是由于把"重性"也归于同牛顿惯性一样的物体属性,所以,其革命意义也主要体现在"重力"方面。"引力"是对重力本质的错误认识。广义惯性与场概念把原来引力中的两个平权的物体分离开来:一个是仅表现广义惯性的一般(非整体)物体;另一个是具有产生重力场的特殊性的中心物体。一般物体与中心物体之间已经没有"力"的关系了。但通过重力场(原来引力场与自转惯性离心力合成的重力场涵义需要改变)有"能"的关系(见此文的"ρ空间与能"一节)。到此为止,广义惯性已经完成了其逻辑任务,即取消了引力及导出了中心物体的特殊性(当然也具有广义惯性的一般性)。这个特殊性的中心物体就是整体天体。于是,广义惯性与整体天体就构成了理论的内部逻辑性(也就是"自圆其说")。广义惯性取消了惯性质量与引力质量的区别。当然,更没有质量的第三个属性--产生引力场。说重力场是特殊的ρ空间,也有其对应的经验事实,即具有重力场的质量部分的天体,一般都具有密度及压强(也有温度及磁场因素)与中心距离近似反比分布(中聚度)的现象。同时,其现象也表明了这个天体(中心物体)的特殊性。中聚度现象已经是整体性的一种体现。(二)再看牛顿力学为什么人们回避牛顿第二定律中的"力"(外力)的反作用力就是物体的惯性力的道理呢?就是因为把重力也当作外力(引力)时,物体本身没有反作用力 --惯性力(重力加速度与物体质量的大小无关),这正是牛顿力学理论内部的不能"自圆其说"的地方,这也正是爱因斯坦所注意的地方。为了回避这矛盾性(无意识的),不得不让其"外力"担当"广义"的力的重任。"力是物体加速运动的原因"这一没有条件限制的观念,是牛顿力学最主要的思维定势。不管是相对的加速运动还是"绝对"的加速运动,人们都在头脑中马上反映出来要乘上物体的质量,使力成为其运动的原因。于是,其直接错误后果就是把非牛顿惯性系内或重力场内的物体"自由"或有阻力的"不自由"的加速运动,也当作有外力(不包括阻力)正在作用之。之所以把非牛顿惯性系中的外力惯性力叫做虚构力,是说明牛顿力学中还有第二个观念:"力是物体对物体的直接作用"--这是作用方式力,但有的教材除了摩擦力外,把作用方式力几乎都归结于弹性力则是错误的。又从这第二个观念来看其外力惯性力时,真的不存在另一个物体来表现之,只得权宜称为虚构力。当把重力也当作外力时,发现确实有另一个物体(中心物体)与之对应,这可是"真实"的外力了。麻烦又出现了,这个引力是超距作用性质的力,从作用方式力的观念角度来看时,又难理解了。为了让引力回复到可理解的直接作用性,又引起了从牛顿时代起至今的许多人去虚构在两个超距的物体之间飞来飞去的各种"微粒子",以此物来担当引力成为直接作用性的重任。引力本来也是虚构力,还要为这虚构的"东西"再虚构一些东西,麻烦可就大了。因为凡是具有质量的物体都具有广义惯性,也可以说是"万有"惯性。之所以惯性力学在力学体系中占有主要及重要的地位,而其他属性(如弹性与磁性等)力学占次要地位,且以"惯性力"作为力的物理单位,也是由于其"万有"的原因。但作为表现广义惯性力的重力的空间(重力场)及场源物体(整体天体)可不"万有"。这两个角度分不开,还会认为重力(引力)"万有",这又会回到为什么会超距作用的难理解的怪圈。广义惯性使探索"引力作用机制"的研究方向成为毫无意义的方向,是徒劳无功的方向,因为引力本身是由牛二律的局限性而派生出来的虚构的力。(三)再看广义相对论爱因斯坦特有的知识结构(马赫哲学、狭义相对论、四维时空、光、场及黎曼几何),决定了他走上了一条充满荆棘的理论之路。马赫的功绩是看到了牛顿力学体系中有一个缺陷,就是物体的运动状态依参考系的不同而有所不同,于是,作为判断牛顿惯性运动的前提也就成为不确定的了(相对性)。不得已,马赫把现象世界的远处的恒星当作其绝对参考系了。马赫的错误就是把牛顿惯性定律中的物体的属性(保持性)与其运动状态问题混在一起了。爱因斯坦受马赫哲学的启发,又发现了等效原理,但同时又继承了马赫的错误。被夸大为改变人们时空观念意义的四维时空,只不过是用"运动"(还是光运动)角度来规定空间的一种方法。规定有结构的空间可有各种方法,其各种方法是平权的。用什么方法来规定空间则取决于理论与实践的需要。如果去掉了"光速"的弯曲时空还有力学意义的话,与牛顿引力定律正是互为补充的关系本体性的场的描述:一个是以广义惯性"运动"的角度的描述;一个是以广义惯性"力"的角度的描述。而牛顿引力势所包含的空间意义,正是中心结构的ρ非均匀空间(重力场)的经验性的描述。终究是"描述",都不能代替核心命题性质的"表述"。没有明确的命题表述,其描述也就没有明确的理解前提。惯三律与广义相对论都以等效原理为其经验基础。只不过爱因斯坦又走上了光速的等效原理之路。而光速的等效原理是由"思维"实验得来的,且唯一能验证其理论的星光在太阳附近偏转现象,爱因斯坦在具体计算其偏转角度时,实际上是"非常谨慎地用惠更斯原理"([5]第23页)。而惯三律所依据的" 低速"等效原理,连幼儿园里的儿童都可以感觉到坐滑梯时的加速度与坐汽车时的汽车加速度的区别,因其身体内有胁强的有否或大小之区别。战斗机飞行员已经体验了低速等效原理的所有内涵。所以,任何脱离与回避"低速"等效原理的力学理论,肯定是不会成功的理论,因为其现象普遍存在于客观世界,且与力学密切相关。爱因斯坦之所以对"光"情有独钟,也许是无意识的回避其理论中的一个内在矛盾:"产生"引力场的中心质量(中心物体)必须很大,而体现弯曲时空(引力场)作用的物体必须很小且产生与不产生引力场无关紧要,这与引力中的两个平权的物体涵义是矛盾的。而"光子"正好是最小的物体,也就回避了这个矛盾。只有"整体天体才产生重力场"的结论,才可以解决这个矛盾。引力波、黑洞与四种相互作用力的统一的课题,来源于爱因斯坦。引力已经不存在了,当然"引力"波也不存在了;如果重力场有边界,重力场就与电磁场不同,当然引力"波"也不存在了。如果以光线在重力场中弯曲的角度而导出的"黑洞",黑洞不存在,因为光线在重力场中弯曲的原理不是由于"引力";如果是由于"弯曲时空"原理而导出的"黑洞",黑洞也不存在,因为本来弯曲时空是由光线的弯曲(光子的广义惯性运动)而规定出来的,反过来又认为光线的弯曲是由弯曲时空所造成的,这是什么逻辑?如果光线在重力场中有红移效应,那么,由此原理而导出的黑洞,黑洞有可能存在。引力都不存在了,也就无所谓四种相互作用力的统一的问题。目前的"大统一理论"仅剩下"引力"没有被统一进去,也正说明了这个问题。经归纳的现象)再变为抽象层次的基本概念的过程,是人们最不习惯的过程,总不容易摆脱"具象"。之所以不习惯,其原因之一也是因为人们先有了原来理论的抽象及已经习惯了的思维方式,即使有了"具象"也看不到其抽象意义。而由抽象变为"具象"的过程,那可容易多了,但也往往"具象"出来客观世界不存在的东西。从逻辑学角度,基本概念是不能被其它概念来定义的概念,其内涵具有一定的模糊性。ρ空间也是如此,只能用"感觉"到的物体质量部分的压强梯度现象来说明之,但又不是压强梯度本身。"真空"是具象空间,真空里照样存在"重力场"的ρ梯度值的有否,可用具象的压强梯度来检验之。但不能认为真空是ρ均匀空间。ρ空间与压强梯度的关系可类比铁粉末直观表现磁场结构的关系。摆脱不了具象,不能变为一个基本概念,也是爱因斯坦的"一无所有"的空间怎能分出两种空间的困惑原因之一,而用"运动"规定出来的弯曲时空又不能区分出是表述了物体的广义惯性还是表述了场的属性。特别强调的是:物体内部空间只能指物体质量部分所占据的空间,也是爱因斯坦晚年醒悟的"物体具有空间广延性"的涵义;而重力场空间不仅包含质量部分(整体天体)的空间,也包含没有质量部分的空间。这样就避免了变为"一无所有"的无边界的抽象参考系而带来的"相对"不清的问题。总的说来,ρ空间仅在数学形式上是标量场(其梯度为矢量场),但在物理意义上,则包含了表述广义惯性、可变为物体内部空间及重力场的本体性场、势、能、熵与质量部分的压强梯度等涵义。 就这些了,
电磁感应(Electromagic induction)现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势,若将此导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流(感生电流)麦可·法拉第是一般被认定为于1831年发现了电磁感应的人,虽然Francesco Zantedeschi1829年的工作可能对此有所预见。
电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现,是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系,而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础,为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路,在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现,标志著一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明,电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛套用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。
若闭合电路为一个n匝的线圈,则瞬时电动势又可表示为:ε =n*ΔΦ/Δt(Δt→0)。式中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,单位Wb(韦伯) ,Δt为发生变化所用时间,单位为s(秒)。ε 为产生的感应电动势,单位为V(伏特,简称伏)。电磁感应俗称磁生电,多套用于发电机。
传感器(英文名称:transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。这是我为大家整理的传感器技术论文 范文 ,仅供参考!传感器技术论文范文篇一 传感器及其概述 摘 要 传感器(英文名称:transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。目前,传感器转换后的信号大多是电信号,因而从狭义上讲,传感器是把外界输入的非电信号转换为电信号的装置。 【关键词】传感器 种类 新型 1 前言 传感器是测试系统的一部分,其作用类似于人类的感觉器官,也可以认为是人类感官的延伸。人们借助传感器可以去探测那些人们无法用或不便用感官直接感知的事物,如用热电偶可以测量炽热物体的温度;用超声波换能器可以测海水深度;用红外遥感器可从高空探测地面形貌、河流状态及植被的分布等。因此,可以说传感器是人们认识自然界事物的有力工具,是测量仪器与被测量物体之间的接口。通常情况下,传感器处于测试装置的输入端,是测试系统的第一个环节,其性能直接影响着整个测试系统,对测试精度有很大影响。 2 传感器的分类 按被测物理量的不同,可以分为位移、力、温度、流量传感器等;按工作的基础不同,可以分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器等;按信号变换特征可以分为物性型传感器和结构型传感器;根据敏感元件与被测对象直接的能量关系,可以分为能量转换型传感器与能量控制型传感器。 3 常见传感器介绍 电阻应变式传感器 电阻应变式传感器又叫电阻应变计,其敏感元件是电阻应变。应变片是在用苯酚,环氧树脂等绝缘材料浸泡过的玻璃基板上,粘贴直径为左右的金属丝或金属箔制成。敏感元件也叫敏感栅。其具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简单等优点。在航空、机械、建筑等各行业获得了广泛应用。电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应,即金属导体在外力作用下产生机械形变,其电阻值随机械变形的变化而变化。其可以分为:金属电阻应变片和半导体应变片式两类。金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。它们的主要区别在于:金属电阻应变片式是利用导体形变引起电阻变化,而半导体应变片式则是利用电阻率变化引起电阻的变化。 电容式传感器 电容式传感器是将被测物理量转换成电容量变化的装置,它实质是一个具有可变参数的电容器。由于电容与极距成反比,与正对面积和介质成正比,因此其可以分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三类。极距变化型电容传感器的优点是可进行动态非接触式测量,对被测系统的影响小,灵敏度高,适用于较小位移的测量,但这种传感器有非线性特性,因此使用范围受到一定限制。面积变化型传感器的优点是输出与输入成线性关系,但与极距型传感器相比,灵敏度较低,适用于较大的直线或角位移的测量。介质变化型则多用于测量液体的高度等场合。 电感式传感器 电感式传感器是将被测物理量,如力、位移等,转换为电感量变换的一种装置,其变换是基于电磁感应原理。电感式传感器种类很多,常见的有自感式,互感式和涡流式三种。 电感式传感器具有以下特点:结构简单,传感器无活动电触点,因此工作可靠寿命长。灵敏度和分辨力高,能测出微米的位移变化。传感器的输出信号强,电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。线性度和重复性都比较好,在一定位移范围(几十微米至数毫米)内,传感器非线性误差可达~。同时,这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制,它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是,它有频率响应较低,不宜快速动态测控等缺点。 磁电式传感器 磁电式传感器是把被测物理量转换为感应电动势的一种传感器,又称电磁感应式或电动力式传感器。其工作原理是一个匝数为N的线圈,当穿过它的磁通量变化时,线圈产生了感应电动势。磁通量的变化可通过多种方式来实现,如磁铁与线圈做切割磁力线运动、磁路的磁阻变化、恒定磁场中线圈面积的变化,因此可制造出不同类型的传感器用于测量速度、扭矩等。 压电式传感器 压电式传感器是一种可逆传感器,是利用某些物质的压电效应进行工作的器件。最简单的压电式传感器是在压电晶片的两个工作面上进行金属蒸镀,形成金属膜,构成两个电极。当晶片受压力时,两个极板上聚集数量相等而极性相反的电荷,形成电场。因此压电传感器可以看成是电荷发生器,又可以看作电容器。 4 新型传感器 生物传感器 生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科,是发展生物技术必不可少的一种先进的检测 方法 与监控方法,也是物质分子水平的快速、微量分析方法。各种生物传感器有以下共同的结构:包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器),二者组合在一起,用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工,构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。生物传感器的原理:待测物质经扩散作用进入生物活性材料,经分子识别,发生生物学反应,产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号,再经二次仪表放大并输出,便可知道待测物浓度。 激光传感器 激光传感器:利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等。激光传感器原理:激光传感器工作时,先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号,并将其转化为相应的电信号。 5 结束语 随着科技的飞速发展,人们不断提高着自身认知世界的能力。传感器在获取自然和生产领域中发挥着巨大上的作用。目前,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面起到重要的推动作用。相信未来,传感器技术将会出现一个飞跃。 作者简介 杨天娟(1991-),女,河北省邯郸市人。现为郑州大学本科生,主要研究方向为机械工程及自动化。 作者单位 郑州大学机械工程学院 河南省郑州市 450001 传感器技术论文范文篇二 温度传感器 摘 要:温度传感器是最早开发、也是应用最广泛的一种传感器。据调查,早在1990年,温度传感器的市场份额就大大超出了 其它 传感器。从17世纪初,伽利略发明温度计开始,人们便开始了温度测量。而真正把温度转换成电信号的传感器,是1821年德国物理学家赛贝发明的,也就是我们现在使用的热电偶传感器。随后,铂电阻温度传感器、半导体热电偶温度传感器、PN结温度传感器、集成温度传感器相继而生。也使得温度传感器更加广泛的应用到我们的生产和生活中。本文主要介绍了温度传感器的分类、工作原理及应用。 关键词:温度传感器;温度;摄氏度 中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章 编号:1674-7712 (2014) 02-0000-01 温度传感器(temperature transducer),利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。现代的温度传感器外形非常得小,这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中,也为我们的生活提供了无数的便利和功能。 一、温度的相关知识 温度是用来表征物体冷热程度的物理量。温度的高低要用数字来量化,温标就是温度的数值表示方法。常用温标有摄氏温标和热力学温标。 摄氏温标是把标准大气压下,沸水的温度定为100摄氏度,冰水混合物的温度定为0摄氏度,在100摄氏度和0摄氏度之间进行100等份,每一等份为1摄氏度。热力学温标是威廉汤姆提出的,以热力学第二定律为基础,建立温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。由于是开尔文 总结 出来的,所以又称为开尔文温标。 二、温度传感器的分类 根据测量方式不同,温度传感器分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器是指传感器直接与被测物体接触,从而进行温度测量。这也是温度测量的基本形式。其中接触式温度传感器又分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、半导体热敏电阻温度传感器等。 非接触式温度传感器是测量物体热辐射发出的红外线,从而测量物体的温度,可以进行遥测。 三、温度传感器的工作原理 (一)热电偶温度传感器。热电偶温度传感器结构简单,仅由两根不同材料的导体或半导体焊接而成,是应用最广泛的温度传感器。 热电偶温度传感器是根据热电效应原理制成的:把两种不同的金属A、B组成闭合回路,两接点温度分别为t1和t2,则在回路中产生一个电动势。 热电偶也是由两种不同材料的导体或半导体A、B焊接而成,焊接的一端称为工作端或热端。与导线连接的一端称为自由端或冷端,导体A、B称为热电极,总称热电偶。测量时,工作端与被测物相接触,测量仪表为电位差计,用来测出热电偶的热电动势,连接导线为补偿导线及铜导线。 从测量仪表上,我们观测到的便是热电动势,而要想知道物体的温度,还需要查看热电偶的分度表。 为了保证温度测量结果足够精确,在热电极材料的选择方面也有严格的要求:物理、化学稳定性要高;电阻温度系数小;导电率高;热电动势要大;热电动势与温度要有线性或简单的函数关系;复现性好;便于加工等。根据我们常用的热电极材料,热电偶温度传感器可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。铂铑-铂热电偶是常用的标准化热电偶,熔点高,可用于测量高温,误差小,但价格昂贵,一般适用于较为精密的温度测量。铁-康铜为常用的非标准化热电偶,测温上限为600摄氏度,易生锈,但温度与热电动势线性关系好,灵敏度高。 (二)电阻式温度传感器。热电偶温度传感器虽然结构简单,测量准确,但仅适用于测量500摄氏度以上的高温。而要测量-200摄氏度到500摄氏度的中低温物体,就要用到电阻式温度传感器。 电阻式温度传感器是利用导体或者半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。大多数金属在温度升高1摄氏度时,电阻值要增加到。电阻式温度传感器就是要将温度的变化转化为电阻值的变化,再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表。 (三)半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高,体积小,反应快,它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型:(1)NTC热敏电阻,主要是Mn,Co,Ni,Fe等金属的氧化物烧结而成,具有负温度系数。(2)CTR热敏电阻,用V,Ge,W,P等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体,它也是具有负温度系数的。(3)PTC热敏电阻,以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件,具有正温度系数。也正是因为PTC热敏电阻具有正温度系数,也制作成温度控制开关。 (四)非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温元件与被测物体互不接触。目前最常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是:可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象,也可用来测量温度场的温度分布,但受环境温度影响比较大。 四、温度传感器的应用举例 (一)温度传感器在汽车上的应用。温度传感器的作用是测量发动机的进气,冷却水,燃油等的温度,并把测量结果转换为电信号输送给ECU.对于所有的汽油机电控系统,进气温度和冷却水温度是ECU进行控制所必须的两个温度参数,而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中,水温传感器则布置在发动机冷却水路,汽缸盖或机体上上的适当位置.可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式,扩散电阻式,半导体晶体管式,金属芯式,热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型,目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器。 (二)利用温度传感器调节卫生间的温度。温度传感器还能调节卫生间内的温度,尤其是在洗澡的时候,能自动调节卫生间内的温度是很有必要的。通过温湿度传感器和气体传感器就能很好的控制卫生间内的环境从而使我们能够拥有一个舒适的生活。现在大部分旅馆和一些公共场所都实现了自动调节,而普通家庭的卫生间都还是人工操作,尚未实现自动调节这主要是一般客户不知道能够利用传感器实现自动化,随着未来人们的进一步了解,普通家庭的卫生间也能实现自动调节。 参考文献: [1]周琦.集成温度传感器的设计[D].西安电子科技大学,2007.
电磁,物理概念之一,是物质所表现的电性和磁性的统称。如电磁感应、电磁波等等。电磁是丹麦科学家奥斯特发现的。电磁现象产生的原因在于电荷运动产生波动,形成磁场,因此所有的电磁现象都离不开磁场。电磁学是研究电磁和电磁的相互作用现象,及其规律和应用的物理学分支学科。麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设,奠定了电磁学的整个理论体系,发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术,深刻地影响着人们认识物质世界的思想。电磁是能量的反应是物质所表现的电性和磁性的统称,如电磁感应、电磁波、电磁场等等。所有的电磁现象都离不开磁场;而磁场是由运动电荷产生的。运动电荷可以产生波动。其波动机理为:运动电荷e运动时,必然受到其毗邻e地阻碍,表现为运动电荷带动其毗邻1向上运动,即毗邻随同运动电荷e一起向上运动;当毗邻1向上运动时,必然受到其自身毗邻1地阻碍,表现为毗邻1带动其自身毗邻向上运动,即毗邻2随同毗邻1一起向上运动。这样以此向前传播,形成波动。显然,真空中这种波动的传播速度为光速。
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电磁感应(Electromagnetic induction)现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势.这是我为大家整理的初二电磁感应科学论文,仅供参考! AAA篇一 拓展电磁感应定律 摘要:电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它揭示了电、磁现象之间的相互联系。法拉第电磁感应定律的重要意义在于,一方面,依据电磁感应的原理,人们制造出了发电机,电能的大规模生产和远距离输送成为可能;另一方面,电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。本文就几种拓展式进行了理解应用。 关键词:电磁感应定律拓展式理解应用 Abstract: the electromagnetic induction phenomenon in electromagnetics is one of the most important discoveries, it reveals the phenomenon of electric and magnetic between each other. Faraday law on electromagnetic induction of important significance is, on the one hand, based on the principle of electromagnetic induction, people made out of the generator, the power of mass production and long-distance transmission become possible; On the other hand, the electromagnetic induction phenomenon in electrical technology, electronic technology and electromagnetic measurement methods are widely used. This paper will expand the understanding of several applications. Keywords: law on electromagnetic induction and expand application of understanding 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 法拉第电磁感应定律的内容: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,要想回路中产生感应电动势,回路的磁通量一定要发生变化。回路中原磁场的磁感应强度的变化、回路面积的变化、原磁场和面积同时发生变化都会引起磁通量的变化,产生感应电动势,下面通过具体实例来谈对法拉第电磁感应定律的几种拓展式的理解和应用。 一、磁通量变化仅由原磁场随时间的变化引起,产生的感应电动势 例1.如图所示,边长为L的正方形金属线框,质量为m、电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B = kt.已知细线所能承受的最大拉力为2mg,则从t=0开始,经多长时间细线会被拉断? 解: 感应电动势 线框中的感应电流为: 线断时有解得: 二、磁通量变化仅由原磁场随空间位置变化引起,产生的感应电动势 例2.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环,在范围很大的磁场中沿竖直方向下落,磁场的分布情况如图所示,已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化,其随高度y变化关系为By = B0(1 + ky)(此处k为比例常数,且k>0),其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上,在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平,速度越来越大,最终稳定为某一数值,称为收尾速度。求 圆环中的感应电流方向; (2)圆环的收尾速度的大小。 解:(1)根据楞次定律可知,感应电流的方向为顺时针(俯视观察)(2)圆环下落高度为y时的磁通量为 设收尾速度为vm,以此速度运动Δt时间内磁通量的变化为 根据法拉第电磁感应定律有 圆环中感应电流的电功率为 重力做功的功率为 根据能的转化和和守恒定律有 解得 三、磁通量的变化仅由面积变化引起,产生的感应电动势 例3.半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为B=,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a=,b=,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0=2Ω,不计导线电阻, 今以MN为轴将右面的半圆环OL2O’向上翻转90º,若翻转的角速度为,求L1的平均功率。 解:转过90º角所用的时间 回路产生的平均感应电动势 L1的平均功率 四、磁通量变化仅由导体切割磁感应线引起。产生的感应电动势 例4.两根相距d=的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=Ω,回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是v=,如图所示.不计导轨上的摩擦,求作用于每条金属细杆的拉力的大小. 解析:当两金属杆都以速度v匀速滑动时,每条金属杆中产生的感应电动势分别为: 由闭合电路的欧姆定律,回路中的电流强度大小为: 因拉力与安培力平衡,作用于每根金属杆的拉力的大小为 由以上各式并代入数据得N 五、磁通量变化由原磁场和面积共同引起,产生的感应电动势 例5.如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为r0=Ω/m,导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连,两导轨间的距离l=。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦低滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直。在t=0时刻,金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=时金属杆所受的安培力。 解:以a表示金属杆的加速度,在t时刻,金属杆与初始位置的距离为,此时杆的速度 这时,杆与导轨构成的回路的面积,回路中的感应电动势, 而=,回路中的总电阻R=2Lr0 ,回路中的感应电流 作用于的安培力,解得F=,代入数据为F=×10-3N。 注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 AAA篇二 电磁感应中的力学问题 摘 要: 信息化时代开展探究性学习,符合新课标的要求,能培养学生解决问题的能力。在高中物理教学当中,自主探究性学生尤为重要。作者针对电磁感应中的力学问题,对自主探究性学习做了一定的阐述。 关键词: 电磁感应 力学问题 自主探究性学习 21世纪是信息化时代,是网络的时代,是知识不断创新的时代。教育的根本意义和价值在于培养学生的创新精神、培养学生的探究能力、培养学生解决问题的能力,从而塑造学生积极的、健康向上的、适合时代要求的人格。探究性学习正好满足了这样的教育要求,自主学习、合作探究使学生亲身经历解决问题的过程,有利于学生对知识获得深层的理解,同时有助于学生对所学概念、定律的发展、延伸、转变和掌握。 1.根据高中学生的年龄特点开展自主探究性学习 在进入青年时期的高中生,不再事事依赖父母,他们已经能够分辨是非,独立意识已经开始觉醒。在情绪的表达上逐渐趋于独立,认知能力的发展已接近成熟,逻辑、抽象思维能力不断增强和完善,在思考和解决问题的时候能自主性地运用逻辑思维。因此,他们的好奇心、求知欲,以及成功感就变得更加强烈。 2.具体问题中开展探究性学习 新课程标准要求:让学生领悟物理学的研究思维和方法,培养独立思考的学习习惯和能力,注重概念和规律教学。科学的自主探究能力和对科学探究的理解是在学生探究性学习过程中形成的,这就需要组织学生进行探究性学习。教师在课堂上要最有效地利用时间创设情境,给学生营造思维的空间和时间,让学生积极主动地参与到自主探究的学习中来。 学习过程是学习者自己的活动,只有自己参与到学习中去,获得的知识才能更牢固。高中阶段,学生自主学习的意识已经很强,自主学习能力已初步具备,但还有待于教师去进一步提高,自学的效果还取决于教师的引导。教师要引导学生在学习新课之前就先接触新知识,并动用已有的知识储备去进行探究,亲自揭开知识那神秘的面纱,提前占领学习这块主阵地。这样使师生共同进入学习过程中时,学生不再有陌生的感觉,更能融入到课堂教学之中,更能轻松愉快地接受知识,更能形成师生双方和谐的、平等、合作的关系。 下面我从高考题入手,选取有针对性的例题,通过对例题进行分析探究,让学生感知高考命题的意图,剖析学生分析问题的思路,培养解决问题的能力。 电磁感应中的力学问题 命题意图:考查理解能力、推理能力,以及分析综合能力。 例1.如图1所示,两根平行金属导端点P、Q用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离l=.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt,比例系数k=.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直.在t=0时刻,轨固定在水平桌面上,每根导轨每m的电阻为r=Ω/m,导轨的金属杆紧靠在P、Q端,在外力作用下,杆恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在t=时金属杆所受的安培力. 自主探究: 【解题思路】以a示金属杆运动的加速度,在t时刻,金属杆与初始位置的距离L=at. 此时杆的速度v=at, 杆与导轨构成的回路的面积S=Ll, 回路中的感应电动势E=S+Blv. 而B=kt . ==k 回路的总电阻R=2Lr, 回路中的感应电流I=, 作用于杆的安培力F=BlI, 解得F=t, 代入数据得F=×10N. 总结规律: (1)方法:从运动和力的关系着手,运用牛顿第二定律和电磁感应规律求解。 (2)基本思路:受力分析→运动分析→变化趋向→确定运动过程和最终的稳定状态→由牛顿第二定律列方程求解。 (3)注意安培力的特点: 实际上,纯力学问题中只有重力、弹力、摩擦力,电磁感应中多一个安培力,安培力随速度变化,部分弹力及相应的摩擦力也随之而变,导致物体的运动状态发生变化,在分析问题时要注意上述联系。 导体棒切割磁感线问题 导体棒切割磁感线的运动一般有以下几种情况:匀速运动、在恒力作用下的运动、恒功率运动,等等。现以在恒力作用下的运动举例分析。 例2.如图2所示,一对平行光滑R轨道放置在水平地面上,两轨道间距L=,电阻R=Ω;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆与轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感强度B=的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀加速运动.测得力F与时间t的关系如图3所示.求杆的质量m和加速度a. 自主探究: 解析:导体杆在轨道上做匀加速直线运动,用v表示其速度,t表示时间,则有v=at. ① 杆切割磁感线,将产生感应电动势E=BLv ② 在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流I=E/R③ 杆受到的安培力为F=IBL ④ 根据牛顿第二定律,有F-F=ma⑤ 联立以上各式,得F=maat ⑥ 由图线上各点代入⑥式,可解得a=10m/s,m=. 总结规律: 导体棒在恒定外力的作用下由静止开始运动,速度增大,感应电动势不断增大,安培力、加速度均与速度有关,当安培力等于恒力时加速度等于零,导体棒最终匀速运动。整个过程加速度是变量,不能应用运动学公式。 电磁感应与电路规律的综合应用 例3.匀强磁场磁感应强度B=,磁场宽度L=3rn,一正方形金属框边长ab=1m,每边电阻r=Ω,金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图4所示,求: (1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的I-t图线; (2)画出ab两端电压的U-t图线. 自主探究: 解析:线框进人磁场区时E=BLv=2V,I==, 方向沿逆时针,如图实线abcd所示,感应电流持续的时间t=. 线框在磁场中运动时:E=0,I=0, 无电流的持续时间:t==, 线框穿出磁场区时:E=BLv=2V,I==. 此电流的方向为顺时针,如图4虚线abcd所示,规定电流方向逆时针为正,得I-t图线如图5所示. (2)线框进入磁场区ab两端电压:U=Ir=×. 线框在磁场中运动时,b两端电压等于感应电动势: U=BLv=2V. 线框出磁场时ab两端电压:U=E-Ir=. 由此得U-t图线如图6所示. (1)电路问题 ①确定电源:首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体(电源),其次利用E=n或E=BLvsinθ求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向。 ②分析电路结构,画等效电路图。 ③利用电路规律求解,主要有欧姆定律,串并联规律等。 (2)图像问题 ①定性或定量地表示出所研究问题的函数关系。 ②在图像中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映。 ③画图像时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达。 将线框的运动过程分为三个阶段,第一阶段ab为外电路,第二阶段ab相当于开路时的电源,第三阶段ab是接上外电路的电源。 总而言之,在高中物理教学中教师应引导学生开展自主探究性学习,从高考题入手,让学生自主分析探究例题,加以引导总结出规律,使学生感知高考命题的意图,剖析学生分析问题的思路,进而培养学生的能力。
这个问题我从两种角度回答:第一:从能量守恒角度回答,这个过程有哪些能量发生了变化呢?动能没有变化;内能增加;外力对系统做功(焦耳热)。所以外力对系统做的功等于内能的增加量(焦耳热)第二:我用严格的数学的方法证明,等等啊 我正在画图给你,等下我就上图给你看
以下讨论的是杆没有受到摩擦力的情况! 一、单杆问题 1、杆受到恒力时: 当杆受到恒力时,杆加速运动——切割运动而产生感应电流,产生阻碍杆运动的安培力,这个力随速度的增大而增大,所以 根据牛顿第二定律,杆做加速度减小的加速运动,直到加速度减小到零时杆就做匀速直线运动。 2、杆具有初速度时: 杆具有初速度,受到反方向的安培力作用而减速运动,安培力随速度减小而减小,物体的加速度随之减小,所以杆做加速度减小的减速运动。 二、双杆问题 1、杆受到恒力时: 当杆受到恒力做加速运动是,杆同时受到阻碍的安培力,且安培力随速度的增大而增大,即杆做加速度减小的加速运动,对应的速度图像为一个过原点的斜率减小的曲线;而另一个杆因为电流方向相反安培力作为动力,且因为前一个杆加速运动,感应电流增大,所以此安培力也增大,则这个杆做加速度增大的加速运动,对应的图像是过原点的斜率增大的曲线。如果轨道足够长,则两杆的加速度达到相同值(斜率相等,为两条平行线),则两个杆的速度差相等,则电动势与感应电流不变,则此时两杆的安培力相等且不变。此后两杆共同做加速度恒定的匀变速直线运动,不管从整体还是隔离受力,两杆受力都恒定,其中安培力为1/2的恒定外力。 2、杆具有初速度时: 当杆具有初速度时,受到安培阻力作用而加速度减小的减速运动,而另一杆受到安培力作用而加速度同样减小的加速运动,如果杆足够长,最终他们速度相等,就没有速度差,也就是没有感应电流,两杆开始做匀速直线运动。
3分钟用了1千米,那么30分钟就用了10千米
答:三分钟用了1千米,那么一分钟用了1÷3=1/3千米,所以30分钟用了1/3×30=10千米。
(1)感应加热的原理 感应加热的原理就是遵循电磁感应、集肤效应、热传导三个基本原则。 感应加热用一个模拟的单匝短路次级线圈来说明。以援助体加热的方式为例,工件和感应器的组合可以看做事一台具有多匝初级线圈(感应器线圈)和单匝短路次级线圈(圆柱体工件)的变压器,初级线圈和次级线圈彼此间由较小的空气间隙隔开。通电时在工件内将产生频率相同、方向与感应器中相反的感应电流,即涡流。当电流频率较高时,由于表面效应的作用,使涡流集中在工件表面,产生“集肤效应”。 感应电流密度从加热工件的表面志中心是逐渐降低的,而电流的频率越高,降低的比率也越大。电流密度的这种降低率也取决于被加热材料的电阻率和相对磁导率两个物理量。表示感应电流的分布随透入深度而变化以及控制电流分布的因素,电流密度大约降到表面电流密度值的三分之一处得深度即为“集肤深度”。 工程上规定,从表面到电流为I/e(e=)处得深度为电流透入深度△。 经计算证明:的热量产生于深度为△的薄层内。 (2)感应加热的四个效应和导磁体的“驱流”作用 ①表面效应:当交变电流流过导体时,电流密度沿着导体截面的分布是不均匀的。 ②邻近效应:高频电流通过两个相邻导体时,若电流方向相反,电流从两导体的内侧流过;若电流方向相同,电流则从两导体的外侧流过。这这种现象称为邻近效应。 ③环流效应:高频电流流过环形导体时吗,最大电流密度分布在环形导体的内侧,这种现象称为环流效应。 ④尖角效应:当感应器与工件之间的间隙相同时,工件的尖角处易集中磁感应线,而使感应电流密度过打,以致在工件的尖角处产生过烧,这种现象称为尖角效应。 ⑤导磁体的“驱流”作用:感应加热表面淬火时,环流消音使高频电流密集在感应器内侧,对工件外表面的加热不利。但对工件内孔加热时,感应器的效率低,为此,往往在感应器上放置导磁体,将电流“驱”向感应器的外侧,因此,导磁体的实质是改变磁感应线方向。 一般高频常用的导磁体为铁氧体。中频常用的导磁体为硅钢片或软铁状的导磁体。
3分钟走100米,30分钟走1000米。3分钟走一百米是比较慢的速度,很安全。那我们注意到三十分钟就是一千米。一千米相当于一公里。30分钟走一公里的话,是很轻松的。可以慢慢走。电磁感应加热-湖南齐杰鑫电子科技值得一看的电磁感应加热相关信息推荐电磁感应加热辊制造厂商,对比传统加热省电量达60%以上,节能环保,具有领先优势。电磁感应加热辊齐杰鑫自主设计研发使用寿命长,安全可靠,高效节能。湖南齐杰鑫电子科技广告加热器电磁加热-碧源达-型号齐全-价格合理最近2小时前有人拨打电话咨询问题碧源达加热器电磁加热碧源达15年专业承接大型加热器电磁加热改造工程上千家大型工程案例,请进站查看实例!是国内真正掌握电磁加热核心技术。深圳市碧源达科技有..广告只是无聊双鱼超过43用户采纳过TA的回答