探討高中物理電磁感應原理在實際生活中的應用

岳庚辰

【摘要】電磁感應式是我們高中物理電學的核心知識，也是廣泛存在于大自然中的一種物理現象。其被發現的時間雖短但是它的應用推動了整個世界生產力的發展，是人們生產力發展的革新。自從電磁感應被廣泛地應用于人們的日常生活和工業生產中，人們的生活方式從此有了翻天覆地的變化。因此了解電磁感應在實際生活的應用有利于我們高中生對這一知識點的理解，有助于提高我們對這部分知識的物理認識水平。電磁感應的奧秘和神奇深深地吸引了我進一步探索電磁感應原理和其在日常生活中的實際應用。

【關鍵詞】電磁感應原理 日常應用

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）06-0172-01

電磁感應現象最初是由英國物理學家法拉第發現的，并提出了“閉合電路的磁通量發生變化之后，感應電流將會在閉路電路中產生”這一著名的理論，而將理論應用在實際生活中，只要我們稍微的修改一些物理參數將會得到各種大小不同的電流。雖然電磁感應從被發現至今只有三百多年的歷史，但是它的發現與實踐應用是物理學上的一種里程碑式的跨越，它打開了電氣時代的大門，是人們生產力發展的革新。

一、電磁感應的應用原理

在我們學習電磁感應這一內容后，要想將所學知識與實踐相結合起來，首先我們要清楚電磁感應在實際生活中應用的原理是什么。電磁感應這一內容跟我們之前所學過的力學等知識原理相比較，內容抽象復雜。因此我們要通過自己的領悟、思考，才能與生活實際相結合。通過學習和研究，我發現電磁感應在實際應用中所涉及到的基本原理有以下幾點：

1.能量守恒定律原理

能量守恒定律是電磁感應的基本的應用原理，因為電磁感應是通過閉合電路產生感應電流產生電能，但是感應電流的出現是有一定的條件的，必須在符合閉合電路磁通量發生變化的情況下才會產生電流，而閉合電路磁通量的變化是依靠的使部分導體切割磁場方向，所以要耗費導體的動能，其實就是將供應導體運動做功的能源轉變為電能。而沒有供應使導體做功的能源將不會切割磁場，即不會產生感應電動勢，而是產生感應電流，電能既不會無緣無故產生，也不會無緣無故消失，而是從一種能量轉變過來的，或者是轉變成為另一種能量。

2.與感應電流大小相關的物理參數

在導體切割磁場時，感應電動勢作為電路中的電壓存在，而電動勢除以閉合電路的總電阻則是電磁感應中的總電流。在我們所認知的物理學中，要應用計算感應電動勢的大小來進行判斷電流大小，導體的有效長度、導體運動的速度以及磁場強度都與感應電動勢相關，在這個原理基礎上，才可以運用并控制電磁感應去滿足日常生活中需要的一定范圍內的電壓。

二、電磁感應原理在生活中的應用

1.發電機通過電磁感應發電

在電磁感應的應用中，其中利用電磁感應發電是最早也是最廣泛的應用之一。我們生活中所用的電能是由電廠的發電機產生的，發動機發電的工作原理也是利用電磁感應原理，使用定子固定發電機，再利用火力或者水力來提供動能從而使得轉子轉動不斷切割磁場線，從而形成電動勢。通過電廠與各用戶連接的電路來不斷供應電流到千家萬戶。

2.變壓器與交流電

我們在生活中使用的電流絕大部分都是交流電，而交流電的是一種電流方向不斷改變的電流類型，這種電流是根據電磁感應定律所產生的，其原理是隨著轉子不停地改變切割磁場線的方向從而使的電流方向改變來獲得交流電。和直流電相比，交流電的優勢在于比較容易獲得。由于我們生活中的電壓不是恒定電壓而是在安全范圍內持續波動的電壓，所以將磁感應定律應用在變壓器上，變壓器通過更改磁通量的大小改變電動勢的大小，從而改變電流大小。并且如果遇到緊急情況，可以通過概念電壓來降低電器承受的電壓。

3.廚房灶具通過電磁感應加熱

生活中，人們進行食物加熱的傳統方法是采用火生熱來達到目的，這一種加熱方法屬于熱傳遞，這種方法的特點是能量低還極易造成安全隱患。所以在電磁爐的出現后，人們逐漸不倡導這一加熱食物的方法。電磁爐的工作原理是電磁爐是采用磁場感應渦流原理，它利用高頻的電流通過環形線圈，從而產生無數封閉磁場力，當磁場那磁力線通過導磁（如：鐵質鍋）的底部，既會產生無數小渦流（一種交變電流，家用電磁爐使用的是15-30KHZ的高頻電流），使鍋體本生自行高速發熱，然后再加熱鍋內食物。這種加熱方式的特點是安全環保無毒無害，而且能量轉化效率高。

4.磁懸浮列車應用電磁感應原理

在現代交通中，磁懸浮列車的出現為人們的出行帶來很大的便利性。而磁懸浮列車同樣也應用到了電磁感應原理，其工作原理是通過磁極間相互排斥的力從而讓列車克服自身重力，達到懸浮在空中的效果，降低摩擦力以及器材損耗，將電動機轉子放置車上，定子鋪設在軌道上。通過磁懸浮列車不斷的運動供應電能，再使電能轉化為動力能，從而使得磁懸浮列車持續前進。

電磁感應原理在日常生活中的運用枚不勝舉，再如校園一卡通和藍牙技術等，將來也會有更多的運用，同時也將引領我不斷去探索、不斷去發現。

三、結語

總而言之，電磁感應的應用極大的提高了人們的生產力水平，給人們的生活帶來了極大的便利性，也從而提高了人們的生活質量。因為電磁感應的應用是建立在電磁感應原理的基礎上，所以我們在進行探索物理知識在生活中的應用時，要先了解其物理原理再與實踐相結合去進行深入理解，才能全面提高我們的物理水平。

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