面,依據電磁感應的原理,人們製造出了發電機,電能的大規模生產和遠距離輸送成為可能;另一方面,電磁感應現象在電工技術、電子技術以及電磁測量等方面都有廣泛的應用。人類社會從此邁進了電氣化時代。??
其他資料摺疊
發現者摺疊
1820年h。c。奧斯特發現電流磁效應後,許多物理學家便試圖尋找它的逆效應,提出了磁能否產生電,磁能否對電作用的問題,1822年d。f。j。阿喇戈和洪堡在測量地磁強度時,偶然發現金屬對附近磁針的振盪有阻尼作用。1824年,阿喇戈根據這個現象做了銅盤實驗,發現轉動的銅盤會帶動上方自由懸掛的磁針旋轉,但磁針的旋轉與銅盤不同步,稍滯後。電磁阻尼和電磁驅動是最早發現的電磁感應現象,但由於沒有直接表現為感應電流,當時未能予以說明。
1831年8月,m。法拉第在軟鐵環兩側分別繞兩個線圈,其一為閉合迴路,在導線下端附近平行放置一磁針,另一與電池組相連,接開關,形成有電源的閉合迴路。實驗發現,合上開關,磁針偏轉;切斷開關,磁針反向偏轉,這表明在無電池組的線圈中出現了感應電流。法拉第立即意識到,這是一種非恆定的暫態效應。緊接著他做了幾十個實驗,把產生感應電流的情形概括為5類:變化的電流,變化的磁場,運動的恆定電流,運動的磁鐵,在磁場中運動的導體,並把這些現象正式定名為電磁感應。進而,法拉第發現,在相同條件下不同金屬導體迴路中產生的感應電流與導體的導電能力成正比,他由此認識到,感應電流是由與導體性質無關的感應電動勢產生的,即使沒有迴路沒有感應電流,感應電動勢依然存在。
後來,給出了確定感應電流方向的楞次定律以及描述電磁感應定量規律的法拉第電磁感應定律。並按產生原因的不同,把感應電動勢分為動生電動勢和感生電動勢兩種,前者起源於洛倫茲力,後者起源於變化磁場產生的有旋電場。
變壓器摺疊
法拉第定律所預測的電動勢,同時也是變壓器的運作原理。當線圈中的電流轉變時,轉變中的電流生成一轉變中的磁場。在磁場作用範圍中的第二條電線,會感受到磁場的轉變,於是自身的耦合磁通量也會轉變(dΦb/dt)。因此,第二個線圈內會有電動勢,這電動勢被稱為感應電動勢或變壓器電動勢。如果線圈的兩端是連線著一個電負載的話,電流就會流動。
電動機摺疊
發電機可以“反過來”運作,成為電動機。例如,用法拉第碟片這例子,設一直流電流由電壓驅動,透過導電軸臂。然後由洛倫茲力定律可知,行進中的電荷受到磁場b的力,而這股力會按佛來明左手定則訂下的方向來轉動碟片。在沒有不可逆效應(如摩擦或焦耳熱)的情況下,碟片的轉動速率必需使得dΦb/dt等於驅動電流的電壓。(未完待續)
295 電磁感應器 5
什麼是磁感測器?就是把磁場、電流、應力應變、溫度、光等引起敏感元件磁效能的變化轉換成電訊號,以這種方式來檢測相應物理量的器件。什麼東西會產生磁場?地球會產生磁場,如果你能測地球表面磁場就可以做指南針,任何電流都能產生磁場,電流感測器也是磁場感測器。電流感測器可以用在家用電器、智慧電網、電動車、風力發電等等。第三類感測器叫做位置感測器,如果你一個磁體和磁感測器相互之間有位置變化,這個位置變化是線性的就是線性感測器,如果轉動的就是轉動感測器。大家在生活中都用到很多磁感測器,比如說電腦硬碟、指南針,家用電器等等。
2概述
在今天所用的電磁效應的感測器中,磁旋轉感測器是重要的一種。磁旋轉感測器主要由半導體磁阻元件、永久磁鐵、固定器、外殼等幾