电磁现象的应用

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
电磁感应现象在生活中的应用

①是电磁感应现象的规律:电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点和规律,其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。
②是电路及力学知识。主要讨论电能在电路中传输、分配,并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。在实际应用中常常用到电路的三个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)和力学中的牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律等概念。
③是右手定则。右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向为导线中感应电流的方向。
电磁学中,右手定则判断的主要是与力无关的方向。为了方便记忆,并与左手定则区分,可以记忆成:左力右电(即左手定则判断力的方向,右手定则判断电流的方向)。或者左力右感、左生力右通电。
应用:电磁灶、话筒、磁带录音机、汽车车速表、利用涡流加热和熔炼金属等


喷墨印表机
喷墨印表机的喷嘴头所喷出来的墨水当然是没有带电荷的,经过某个装置过后会带电荷,之后有两个板子,可以控制板子上里的正负电,如果墨水滴是带正电,在板上就会被正电排斥被负电吸引,而控制板子的电负电,让墨水滴的偏向可以控制,这样就可以在要印的物件上喷到墨水而有影像。
雷射印表机
雷射印表机里面有一个滚筒状的物品,上面有很好的材料,在雷射光打在上面时会带电荷,因此只要把雷射光照在你要影印的那个图型(文字)上,照光完后就在图型(文字)上带电,再来把粉末喷上去,然后滚筒滚过去以后,只有被吸附的地方有粉末,也就是有图像,其他地方就没有东西,粉末就会掉落回去。影印机也是运用这个原理。 以神经细胞为例,钾离子在细胞里面多;钠离子在细胞外面多,任何东西都会由浓度高的扩散到浓度低的地方。因此,钠离子会想往细胞里面扩散,钾离子会想往细胞外面扩散,但是神经细胞膜在两侧建立起了电位,生命现象的根基在这些电位差之上。因此,钾离子想往外扩散被正电荷排斥,钠离子想往里扩散也被正电荷排斥,这是在神经细胞处于正常状态(没有指令)的情况下的情形。
当有一个刺激出现时,钠离子会往内跑,然后钾离子会往外跑,当去量负电位(膜的内侧)的时候,一开始是负电位,然后变成稍为正的电位,再来又变回负电位,这代表一个刺激已经过去了。神经的讯号就是经由每一个部位讯号的传达,因此,如果在神经细胞膜测量到这样的电位变化,表明有一个神经讯号过来了,称为神经传导。 磁铁外部的磁场是由N极出来S极进入,磁铁内部是由S极跑向N极,如何知道呢?费曼说:近代科学是一个实验科学,任何科学的东西一定要有实验来证明。因此,可以做一个小实验证明磁场的路径方向,把铁粉洒在磁铁周围,稍为抖动一下,就可以很清楚发现一些条纹,可以看出磁铁外部磁场的行径方向。再者,把线圈卷成圆形,变成一个螺形线圈,通入电流,也可以发现通电后的线圈有磁场的纹路,也可以发现内部与外部的磁场的方向。
地球本身就是一个大磁铁,将指针指向北边的方向定义成N极,根据定义(N极与S极互相吸引),地球这个大磁铁在北极的地方是S极,地球磁场大约是0.5高斯左右。
其实地球磁场在很多时候,地磁南北极并不固定。这一百多年来已经变化很多了,甚至有时候地磁南北极会互换(只不过从人类使用指针开始,没有经历这样巨大的变化)。
如何知道一个地方会有磁场存在呢?可以用仪器测量。如何去侦测磁场呢?如果有一个粒子带电荷,且在磁场里运动时(不动则不会感受到磁场给粒子的力),会受到跟运动方向垂直的力,这即为磁场的特性。可以从粒子受力大小和方向,知道磁场的大小和方向。
基本上一个带电的粒子,会受到电力(同性相斥;异性相吸),在磁场中会受到磁力。
如何产生磁场?最简单的方法:一条长直导线通入电流就可以产生磁场,所产生的磁场绕一圆圈。若是圆形线圈,所产生的磁场为向上(下)。在现实生活中要产生较大的磁场,用一螺线管缠绕多圈,就会产生较强的磁场。
磁场有什么作用呢?以传统电视的映像管为例,有很多电子打在荧幕上会发出亮光,而所看到的影像是控制电子打到所想要的地方。如何控制电子打到那里呢?一带电电荷在磁场中运动,会受到磁力而偏转,利用线圈所产生的磁场来影响电子的方向,来控制电子在荧幕中的位置,产生荧幕的影像。
现在,有一个线圈连接一个量电流的电表,当拿一个磁铁在线圈的圆心中央往前往后移动,会发现量电流的电表有电流通过。有一个区域的磁场发生变化,会产生一个力量去推动电子,这个实验就把电磁现象融合在一起。
在两个磁铁中间,放一个方形线圈并且旋转,会产生电流,使在磁铁端点的电灯发亮,这是发电机的基本观念。任何发电(水力、火力、核能)都是为了让线圈转动而产生电。
磁场在空间中改变会产生电场,麦克斯韦发现电场在空间中改变也会产生磁场。电场产生的方式有两种:一种是电荷在空间中运动会产生电场;另一种是磁场在空间中发生改变会产生电场。磁场也有两种产生的方式:电流通过导线会产生磁场;电荷在空间中产生的电场发生改变也会产生磁场。在二十世纪初,人类才知道电现象和磁现象是不可分开的,把这观念建立起来的是爱因斯坦,简称电磁现象。



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