浅谈电磁感应的应用

浅谈电磁感应的应用

朱保杰

河南省泌阳县中等职业技术学校 河南省驻马店市 463700

摘 要：在1831年迈克尔·法拉第发现世界上最重要的科学研究之一电磁感应现象，目前已经被应用于各行各业，生活中也随处可见。它将电与磁的关系揭示出来。法拉第发现的电磁感应给生活带来了不一样，比如根据电磁感应的原理，聪明的人们利用该原理将发动机发明出来并且应用于多方面，推动了社会的电能的使用。此外，电工技术或者工厂的机械使用以及测量侦探等多个方面都应用这电磁感应原理，这个原理的广泛应用代表电气化时代的到来。在发现电磁感应十年后，电磁感应就已经被大量应用于生活中，比如电话筒、录音机、金属熔炼等，为人们在生活中提供了便利节约了人们在生活中的时间，促进了社会科学的进步，推进了社会经济的繁荣。科学家们反复将该原理走向实践，又从实践得到现象得到进一步的研究，将电磁感应应用于各方面。

关键词：电磁感应；应用；物理

电磁感应是指电与磁产生的联系与该联系的规律与总结。由于磁通量产生变化而导致电动势发生变化，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，会导致电流的产生，这就是电磁感应原理的现象。应用是指将某个原理应用到生活中，或者将某个新发明投入各个产业。这里是指将电磁感应原理在各行各业中利用，创造价值。

一、当下电磁感应应用的现状

目前电磁感应最能为需要加热技术的工厂和企业造福，专家把电磁感应应用到加热技术上花了大把时间研究有了较好的研究成果，当金属材料放到磁场里面时，这个时候产生漩涡会使金属内部发生变化，这个漩涡会使金属内部的原子与原子之间相互摩擦和碰撞，金属材料会发热，并且热效率极高，将产生的热能利用科学办法保温，并且科学化的将热能转化成其他能量，因此加热相关的技术一直利用电磁感应原理且不断研究利用的办法与技术。目前，电磁感应原理被利用与加热行业，其他行业和技术采用都较少。

二、电磁感应的三个重要知识

（一）电磁感应现象规律

该原理的核心就我法拉第电磁感应定律和楞次定律。什么是楞次定律?楞次定律是讲感应所产生的电流总是在阻止着磁通量的变化，所以人们想要利用电磁感应获得电能，必须要解决电流所带来的安培力做功，这需要我们利用外界的力，将其他能转换成我们需要的电能。法拉第电磁感应所表现的就是外界借助的力越大，磁通量变化量越大，所产生的电动势能就越大，这样子又需要借助更大的外界力量。

（二）电路及力学知识

电磁感应有关电路和力学的知识主要是讲述电的传输以及分配或者如何通过电器将电能转换成其他能。这些知识在实际生活中经常用到的也就是这三个定律欧姆定律、电阻定律、焦耳定律，或者是几个重要概念，例如能量守恒定律等。

（三）右手定则

如何判断电流方向和磁通量的变化，右手定则就是帮助学生使用右手来判断的。实际操作就是讲右手平展开，然后将大拇指与其他四个手指垂直。手再以这个姿势放入磁场中，大拇指所指向的方向就是导线运动的方向，其他四指指向的方向就是电流的流动的方向。这样子利用手来判断电流方向，导线方向，不仅简化了电磁感应的学习，还方便学习记忆，加深学生对电磁感应知识的印象^[1]。

三、电磁感应在生活上的应用

（一）动圈式话筒

在舞台剧表演或者歌剧表演等需要观众听到声音的表演，观众想要听到声音必须需要演员声音的扩大，因此动圈式话筒就被发明出来了。该装置分为三部分，话筒、扩音器、扬声器。动圈式话筒原理就是利用动圈式话筒的原理就是利用电磁感应原理，金属膜片震动时，连接在膜片的线圈带着一起振动，音圈在磁场中振动产生电信号，然后改变频率之后在由扬声器放大声音。

（二）磁带录音机

磁带录音的工作原理就是将声音记录下来然后转变成电信号，放大的电信号通过录音的磁头，这样子利用电磁感应原理会产生不同音频的电流变化，将录音头与磁带连在一起，这样子利用电流变化就可以通过磁头与磁带形成的闭合电路将磁带磁化。由于磁力的大小随着电信号的大小而保持一致，所以电信号的强弱与磁力也一致，这样子就可以把声音转换成电信号，然后再利用磁力与电信号变化一致来将声音记录在磁带上^[2]。

（三）汽车车速表

每一辆汽车都需要一个车速表，在汽车正常行驶时，汽车的主动轴带着永久磁铁一同旋转，永久性磁铁产生的磁力使铝碗上产生漩涡，然后漩涡又与永久性磁铁相互作用来抵挡弹簧产生的弹力，这样子可使铝碗的指针产生一个角度。汽车车速表的作用就是能让驾驶员及时了解自己行车的速度。它是主动轴连在一起的磁铁和表壳上的刻度盘等组成。车速表不工作时，铝碗在弹簧作用下，可使指针没有角度^[3]。

四、工业中的应用

电磁感应属于第一次工业革命的胜利成果，但是当时没有立即放到工业中实践利用，经过对电磁感应十年的研究才逐渐投入到工业中去。

（一）利用电磁感应熔炼金属

工厂的正常运作需要能量，而大部分的工厂选择的都是热能，而根据电磁感应原理将金属材料放到磁场里面时，这个时候会导致金属材料内部会产生变化，这个变化是产生的漩涡会使金属内部的原子与原子之间相互摩擦和碰撞，金属材料会发热，并且热效率极高，而工厂只需要将产生的热能利用就可以解决工厂的能量来源问题。比如熔炼金属，熔炼金属的工作原理将金属在200~2500HZ的电源中加热，加热的金属一般为黄金、铂金、铜、银等。而在融化这些金属所需要的热能就是依据电磁感应现象，整个熔炉设备包括有感应圈、炉壳和螺旋状筒体等，且螺旋状筒体是由矩形的感应圈制造，在熔炉工作时将冷水通过管子。在水冷时，电缆与筒体连接，并且感应圈旁边有炉衬，熔炉的倾动直接由减速箱带动。

（二）利用电磁感应加热

电磁感应现象的中心原理之一就是欧姆定律和楞次定律。楞次定律是讲感应所产生的电流总是在阻止着磁通量的变化，所以人们想要利用电磁感应获得电能，必须要解决电流所带来的安培力做功，而安培做功又能带来热量，而这部分热量目前可以将其利用，且转化率高达百分之九十。所以很多工厂利用这个原理产生的热能去做加热技术。例如铝厂的模具加热，且铝厂利用该原理得到的加热技术目前已经做到加热效率高且可控性强又能做到速度快，提高了工厂的自动化能力。其工作原理就是使工件内部自身产生热量，工人上班后分钟就可以开始锻造工作的正常进行，减少了工人工作前繁琐的准备工作。利用电磁感应原理具有速度快的优点，浪费减少，耗损率降低，与之前的方式比减少了二十到五十千克左右的损失，提高资源利用率。由于该方式的加热使产品受热均匀，所以时产品质量大大提高，降低了废品的出现率，将高质量产品的产量提高^[4]。

正因如此，电磁感应为工业行业带来了巨大的财富并且推动了工业的技术发展和创新，节约了社会的资源，提高了资源利用率，减少污染，间接为世界环保做出了贡献。

五、总结

电磁感应是因为磁通量的变化而导致电动势的变化。它将磁与电之间联系与规律表达出来，教导人们如何将能与能转化，为今后的电磁转化奠定了扎实的基础，也方便了人们的生活，为人们提供廉价的电能，在生活中实用性很大。电磁感应现象的被发现，它为社会带来一场重大的工业和技术的改革，推动了电工、电子技术、电子产品的产生与发展，对人类社会生产力和科学研究有着重大影响。

参考文献：

[1]张亦驰. 浅析高中物理电磁感应在生活中的应用[J]. 中华传奇, 2019(10):50-50.

[2]魏奇涵. 浅谈动量及动量守恒定律在"电磁感应"中的应用[J]. 高考, 2019(5):42-42.

[3]申嘉琳. 电磁感应现象在生活中的应用[J]. 中国科技纵横, 2019(001):212-213.

[4](2019). 电磁感应现象及其在生活中的应用. 中国科技投资, 000(002), 298.