探究产生感应电流的条件。
【提出问题】电流能产生磁场,那么磁场能否产生电流呢?如果能,需要什么条件?
【设计实验】利用如图1所示的装置,将导体ab悬挂起来,并使导体ab水平置于蹄形磁体的磁场中;
【进行实验】闭合开关,让导体ab在磁场中运动,观察灵敏电流计指针的偏转情况,并记录在下表中;
序号 | 开关 | 磁场方向 | 导体ab运动方向 | 指针偏转情况 |
1 | 闭合 | 上N下S | 竖直向上 | 不偏转 |
2 | 闭合 | 上N下S | 竖直向下 | 不偏转 |
3 | 闭合 | 上N下S | 向左运动 | 向右偏转 |
4 | 闭合 | 上N下S | 向右运动 | 向左偏转 |
5 | 闭合 | 上S下N | 向右运动 | 向右偏转 |
6 | 闭合 | 上S下N | 向左运动 | 向左偏转 |
7 | 断开 | 上N下S | 向左运动 | 不偏转 |
【分析与论证】⑴从实验序号1和2可知:导体ab平行于磁感线运动时,电路中是不会产生感应电流的;且从实验序号7可知:电路断路时,电路中也是不会产生感应电流的。
⑵比较实验序号3和4(或5和6)可知,在磁场方向一定时,感应电流的方向与方向有关。
⑶比较实验序号4和5(或3和6)可知,感应电流的方向还与方向有关。
【结论】分析上述实验结果,可以得出产生感应电流的条件:电路的一部分导体在磁场中做运动时,导体中就会产生电流。
【拓展应用】当你唱卡拉OK时,要用到话筒(麦克风)。话筒的种类很多,如图2所示,是动圈式话筒构造示意图,它是根据原理制成的。从能量转化的角度分析,感应电流的产生过程实际是把能转化为电能,发电机也是这一原理的应用。大型发电机发的电,电压很高、电流很强,一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电,为了得到较强的磁场,要用代替永磁体。