线圈加磁铁可以发电,是什么原理?
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发布时间：2022-04-24 23:58
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时间：2022-07-05 03:45
线圈加磁铁可以发电是磁生电原理，原理：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。发电机便是依据此原理制成。
如果一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。
磁场的方向可以根据"右手螺旋定则"(又称安培定则)来确定:将右手拇指伸出，其余四指并拢弯向掌心。这时，四指的方向为磁场方向，而拇指的方向是电流方向。实际上，这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾相接的小磁铁的效果。
扩展资料：
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化，对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系，对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。
假设闭合电路是一个n匝的线圈，可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，单位Wb ，Δt为发生变化所用时间，单位为s，ε 为产生的感应电动势，单位为V
感应电动势计算
1）E=nΔΦ/Δt（普适公式）{法拉第电磁感应定律，E：感应电动势（V），n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt：磁通量的变化率}
2）E=BLVsinA（切割磁感线运动）E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行，但可以不和磁感线垂直，其中sinA为v或L与磁感线的夹角。 {L：有效长度（m）}
3）Em=nBSω（交流发电机最大的感应电动势） {Em：感应电动势峰值}
4）E=BLLω/2（导体一端固定以ω旋转切割） {ω：角速度（rad/s），V：速度（m/s）}
磁通量：磁通量Φ=BS {Φ：磁通量（Wb），B：匀强磁场的磁感应强度（T），S：正对面积（㎡）}
感应电动势：感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向：由负极流向正极}
自感电动势：自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L：自感系数（H）（线圈L有铁芯比无铁芯时要大），ΔI：变化电流，Δt：所用时间，ΔI/Δt：自感电流变化率（变化的快慢）}
参考资料：百度百科——电磁感应现象
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时间：2022-07-05 05:03
线圈加磁铁可以发电是磁生电原理，原理：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。发电机便是依据此原理制成。
一、电磁感应
1、磁生电：磁生电是英国科学家法拉第发现的。原理是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。发电机便是依据此原理制成。
2、电生磁：电生磁是奥斯特发现的。原理：通电导体周围存在磁场。 可以判定磁场方向和电流的关系。
3、实验：如果一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。磁场的方向可以根据"右手螺旋定则"(又称安培定则)来确定:将右手拇指伸出，其余四指并拢弯向掌心。这时，四指的方向为磁场方向，而拇指的方向是电流方向。实际上，这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾相接的小磁铁的效果。
4、与磁场的关系：
①、电生磁：将一条长长的金属导线在一个空心筒上沿一个方向缠绕起来，形成的物体称为螺线管。螺线管通电以后，螺线管的每一匝都会产生磁场。
为了进行某些科学实验，经常用到较强的恒定磁场，但只有普通的螺线管是不够的。为此，除了尽可能多地绕制线圈以外，还采用两个相对的螺线管靠近放置，使得它们的N、S极相对，这样两个线包直接就产生了一个较强的磁场。另外，还在线包中间放置纯铁(称为磁轭)，以聚集磁力线，增强线包中间的磁场， 对于一个很长的螺线管，其内部的磁场大小用下面的公式计算:H=nI，在这个公式中，I是流过螺线管的电流，n是单位长度内的螺线管圈数。
②、磁生电：
导体的两端接在电流表的两个接线柱上，组成闭合电路，当导体在磁场中向左或向右运动，切割磁力线时，电流表的指针就发生偏转，表明电路中产生了电流.这样产生的电流叫感应电流。
感应电流的方向:导体向左或向右运动时，电流表指针的偏转方向不同，这表明感应电流的方向跟导体运动的方向有关系。如果保持导体运动的方向不变，而把两个磁极对调过来，即改变磁力线的方向，可以看到，感应电流的方向也改变。
可见，感应电流的方向跟导体运动的方向和磁力线的方向都有关系.感应电流的方向可以用右手定则来判定:伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁力线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。
③、感应电流：
把线圈的两端接在电流表上，组成闭合电路.当向线圈中插入或拔出磁铁时，电流表的指针偏转，表明电路中产生了感应电流。这是因为向线圈中插入磁铁时，穿过线圈的磁通量增大，从线圈中拔出磁铁时，穿过线圈的磁通量减小。穿过线圈的磁通量发生了变化，因而产生了感应电流。向线圈中插入或拔出磁铁的过程可以等效为导体切割磁力线的过程。磁通量的变化只是产生感应电流的表层的原因，真正的原因还是线圈中的电荷受洛仑兹力运动。
5、交流发电机原理：
放在磁场中的矩形线圈，两端各连一个铜环K和L，它们分别跟电刷 A 和B接触，并跟电流表组成闭合电路。让线圈在磁场中转动，由于ab边和cd边做切割磁感线的运动，电路中就有了感应电流。在线圈转动的前半周，线圈都从一个方向切割磁感线，因此电流方向从A经电流表到B不改变；在后半周，线圈从相反方向切割磁感线，电流方向和前半周相反，由B经电流表流向A。
线圈继续转动，电流方向将周期性地重复上述变化.线圈在磁场里转动一周，电路中的感应电流的方向和大小就发生一个周期性变化。线圈在磁场中持续转动，线圈就向外部电路提供方向和大小都作周期性变化的交变电流。
