电磁探究台 · 先猜再验证

什么时候能产生感应电流?

电路、导体运动和磁场,必须怎样配合,检流计指针才会偏转?

导体切割磁感线实验装置

当前:开路,横向运动
电磁感应条件实验示意图 磁体之间有磁感线,一根导体接入带开关和检流计的电路,导体可按选定方向运动。 北 南 磁体 磁体 磁感线方向:由北极指向南极 运动导体 横向运动 开关 灵敏电流计
检流计
左偏零位右偏

等待实验

逐项检查

电路闭合不满足
一部分导体运动满足
切割磁感线满足
等待预测

运行后,比较预测与检流计现象。

开路+横向运动尚未验证
闭路+静止尚未验证
闭路+沿磁感线尚未验证
闭路+横向切割尚未验证

从四次对照中归纳

在本实验磁场不随时间变化的条件下,闭合电路的一部分导体有效切割磁感线,电路中才能产生感应电流。

把两类变化分清:
反向运动或反向磁场,偏转方向改变;加快运动、增强磁场或增加线圈匝数,只比较偏转程度的明显与不明显。

让导体连续切割:交流发电机

转动线圈的两边不断切割磁感线,感应电流的方向周期性改变。两个完整滑环把线圈接入外电路。

交流发电机结构示意图 磁体中间有转动线圈,线圈连接两个彼此绝缘的完整滑环,滑环与电刷接触,再连接外电路中的小灯泡。 北 南 永久磁体 转动线圈 两个完整滑环 电刷 外电路小灯泡 方向交替
结构辨认 线圈接的是两个彼此绝缘的完整滑环,电刷贴着滑环,再接外电路;这里没有分裂环。
中速
线圈尚未转动,外电路中没有持续的感应电流。
手摇或水流
提供机械能
线圈转动
切割磁感线
外电路获得
电能

发电机把机械能转化为电能