高中物理电磁感应在生活中的应用分析

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  摘 要:物理作为我们高中阶段的一门重要学习课程,和我们的实际生活存在着密切的联系。电磁感应作为物理学习的重点,在我们的实际生活当中有着广泛的应用。基于此,本文首先分析了高中物理电磁感应在生活中的应用原理;其次探讨了高中物理电磁感应在生活中的应用。
  关键词:高中物理;电磁感应;日常生活;应用分析
  电磁感应最早是由法拉第所发现的,明确了电和磁两者之间的关系,这为电磁感应在我们实际生活中的应用带来了巨大的帮助。
  一、高中物理电磁感应在生活中的应用原理分析
  1.闭合电路产生电流回路的原理
  电磁感应要想产生电流,首先需要有完整的闭合电路,并科学合理的借助该电路当中的部分导体做功切割磁感线运动做功,最终才能够产生感应电流。其实,感应电流并不是直接产生的,而是在部分导体做功的时候,才会产生感应电动势,电流沿着导线的最低处逐渐流动到最高处,导致电路闭合,进而产生电流回路。如果没有闭合回路的话,那么即使导体在切割磁感线的时候产生了电动势,那么也是无法形成电流的。由此我们可以得出,电流是产生于完整的闭合回路的。
  2.能量守恒定律
  在电磁感应当中,闭合电路所产生的感应电流并不是凭空产生的,而是要在符合闭合电路磁通量的变化的前提下才会产生电能。但是,我们都知道闭合电路的磁通量的变化,是需要利用电路中的导体作为垂直切割磁场方向,在这一过程当中,会消耗导体的动能,最终產生了电能。如果没有能源的支撑的话,导体也就无法切割磁场,更无法产生感应电动势,进而产生感应电流,电能是通过能量转化来的,因此,能量守恒定律也就成为电磁感应的重要应用原理。
  3.相关的物理参数
  要想判断闭合电路当中感应电流的大小,需要结合欧姆定律来进行相应的判断。在导体切割磁场的整个过程当中,感应电动势成为电路电源,利用感应电动是除以闭合电路总电阻就能够得到电磁感应总电流。众所周知,我们是无法直接判断感应电流的大小的,必须要了解总电阻,才能够得到电流大小。通过分析我发现,导体有效切割长度、导体运动速度以及切割长度是感应电动势的重要影响因素,在这种情况下,我们借助欧姆定律就能够得到相应的参数,进而为我们的生活带来更大的便利。
  二、高中物理电磁感应在生活中的应用探讨
  1.改变电动势与电流方向
  交流电在我们的日常生活当中有着非常广泛的应用,该类型电流的电流方向能够随着时间的不断改变进而产生一定的变化。交流电的产生是建立在电磁感应定律的基础之上的,在转子不断改变切割磁感线的方向的同时,也就导致电流方向产生了巨大的变化,这样一来,我们就得到了交流电。交流电和直流电相比较而言,能够以更快的频率获得更多的交流电。在实际的生活当中,电磁感应定律在变压器中得到了广泛的应用。我们都知道,生活中的电压其实属于波动电压,并不是恒定电压,借助变压器来改变磁通量,进而改变电动势,最终改变了电流的大小。因此我们在面临一些突发隐患的时候,就可以通过降低电压的方式来降低用电器的承受电压。
  2.发电机应用电磁感应发电
  我们实际生活当中的电能,主要就是借助发电机所产生的。在电磁感应的基础之上,借助定子固定发电机,然后通过火力等方式,产生巨大的动能,进而使得转子处于快速转动状态,进而切割磁场线最终产生了电动势,最终为我们带来了电流,为我们的日常生活以及工作带来了巨大的便利。
  3.厨房灶具应用电磁感应加热
  在过去的一段时间里,我们在对一些食物进行加热的时候,大多是借助煤气等能源生火来达到食物加热的目的的,这一过程所应用的原理就是热传递,虽然也能够起到加热的目的,但是通过深入的分析我们不难发现,借助这样的方法来进行加热,其效率是非常慢的,并且稍有不慎,极易导致安全事故的发生。现阶段,很多家庭已经逐渐放弃了利用煤气等能源来进行加热,取而代之的是电磁炉。电磁炉凭借自身的巨大优势,得到了广泛的应用,其主要是借助电磁感应原理,进而改变磁通量的方向,进而改变电流方向,电流以旋涡的方式来加热食物,不仅有着较高的加热效率,而且其安全性也是非常高的,并不会对我们的身体带来影响。
  4.磁悬浮列车应用电磁感应原理
  磁悬浮列车之所以能够达到快速运行的状态,其实就是应用了电磁感应原理。我们都知道,磁极之间是相互排斥的,借助这一原理,克服列车的自身重力,进而使得列车能够始终悬浮在空中,有效的降低了器材的磨损,然后在车上设置转子,轨道上设置定子,两者在相互的作用之下,将电能转化成为动能,进而使得列车能够快速的运行。
  结语
  综上所述,电磁感应作为高中物理学习的重点,和我们的日常生活存在着密切的联系,为我们的生活带来了极大的便利。通过深入的分析电磁感应在我们生活当中的应用,了解电磁感应在我们生活中的应用原理,能够帮助我们更深入的了解物理知识,提升自身的物理学习水平,应用更多的物理知识解决生活中所面临的难题。
  参考文献
  [1]修立信.浅析高中物理电磁感应在生活中的应用[J].数码世界,2017(03):516.
  [2]张文熙.电磁感应现象及其在实际生活中的应用研究[J].信息记录材料,2018(07):240-241.
  (作者单位:福建省泉州市德化县第一中学)
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