1.什么情况下磁能生电
让我们通过实验来研究磁生电的条件.
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图8-35
如图8-35,在磁场中悬挂一根导体ab,把它的两端跟检流表连接起来.检流表是电流表的一种,它的零刻线在刻度盘的中央.当有电流通过时指针可以发生偏转.电流的方向不同,指针偏转的方向也不同.
(1)仿照奥斯特实验,把导体放在磁场中也许会产生电流.保持导体ab不动,闭合开关.结果发现检流表的指针不偏转.这说明导体中没有电流.那该怎么办呢?
(2)是不是蹄形磁体的磁场不够强?换用强磁体重做上述实验.结果检流表的指针仍不偏转.
(3)换一个方法试试看.保持电路闭合,让导体ab在磁场中上下运动,观察检流表指针的偏转情况.结果很令人失望,指针还是没有动.
(4)千万不要放弃.保持电路闭合,让导体ab在磁场中左右运动.检流表的指针这次左右偏转了.
磁场产生了电流,这种现象我们看到了.你能总结一下磁场产生电流的条件吗?先根据实验将下表填好、再总结.
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次序 |
实验条件 |
电流表指针反应 |
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1 |
置闭合电路的部分导体于磁场中,且保持导体与磁场相对静止. |
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2 |
更换强磁体,增强磁场,仍保持导体与磁场相对静止. |
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3 |
把单根导线换成匝数很多的线圈,仍保持导体与磁场相对静止. |
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4 |
维持上述实验器材不变,使导线在磁场中沿不同方向运动 |
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分析表格可以看出,导体要在磁场中运动才可能产生电流.但是该怎样运动呢?导体ab上下运动时并不产生电流.原来导体ab左右运动时切割磁感线,所以产生电流;上下运动时不切割磁感线,所以不产生电流.如果导线斜着运动,也切割磁感线.会不会产生电流呢?事实上的确会产生电流.我们可以把磁感线想象成一根根确实存在的直线,而把导线假想成镰刀.只要能将磁感线切断的运动就叫切割磁感线运动.让我们总结一下磁场产生电流的条件:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流.这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流.
在上述实验中,导体ab向左运动时,检流表的指针向一个方向偏转;使导体向右运动时,检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.
这说明导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关.