探究感應電流產生的條件

陳鵬飛

經濟建設離不開能源，人類發(fā)展也離不開能源，電的發(fā)現(xiàn)為人類提供了極大的便利，可以說人類離不開電.飲水思源.我們忘不了為發(fā)現(xiàn)和使用電作出卓越貢獻的科學家——法拉第.法拉第發(fā)現(xiàn)了磁能生電——電磁感應現(xiàn)象，從此開辟了電氣化時代.那么，電是怎么產生的呢？這次三個小伙伴決定一起去探尋電的奧秘.

愛觀察的小研率先發(fā)表意見：“我看過這樣一個現(xiàn)象.如圖l所示，某小組的同學將較長的軟電線與靈敏電流計兩接線柱連接起來，站在地面上的東西方向的兩同學分別拿著電線的兩點.當他們像跳繩一樣在空中不停地搖動電線時，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉：不搖動電線時，靈敏電流計的指針不發(fā)生偏轉.由于地球是一個巨大的磁體，而磁體周圍有磁場，由此可以猜想，閉合電路的部分導體在磁場中運動，可能會產生電流.”

“有道理！但是導體在磁場中怎樣運動才能產生電流呢？怎樣運動產生的電流會較大呢？不如我們準備器材用實驗來探究一下吧，”小理接著說道.

不甘示弱的小淘趕緊說：“我們應該用一個電流表來檢驗是否有電流產生，”

“為了使實驗現(xiàn)象更明顯，用靈敏電流計代替電流表效果會更好.”小研又補充道，

他們立刻來到實驗室找出蹄形磁體、一段銅導體ab、靈敏電流計、開關、細線、導線連成了如圖2所示的實驗電路.根據(jù)自己的疑問和猜想進行了各種實驗，得到了如表1記錄的實驗結果，

實驗結束后，急性子的小淘搶先對實驗結果進行了總結分析：“當開關斷開時，無論導體在磁場中怎么運動，都不會產生感應電流，因此可以得出閉合電路是產生感應電流的條件之一.開關閉合時，當導體運動方向與磁感線平行時，不能產生感應電流;當導體運動方向與磁感線垂直或成銳角時，能產生感應電流，因此可以得出導體做切割磁感線運動是產生感應電流的另一個條件.當改變導體運動方向或磁場方向時，靈敏電流計指針偏轉的方向也改變，說明感應電流的方向與導體運動方向、磁場方向有關.”

小研補充道：“嗯，對，通過實驗還可以知道，導體運動方向與磁感線方向的夾角不同，靈敏電流計的指針偏轉角度不同，且成直角時較大，這說明其他條件相同，導體運動方向與磁場方向垂直時，產生的感應電流最大.”

站在一旁的老師對他們三個積極思考的表現(xiàn)感到很欣慰，笑著說：“你們的實驗很成功，分析得到的結論也很準確.現(xiàn)在對這個實驗中還應該注意的問題作個總結吧.”

點拔

1.理解“做切割磁感線運動”要注意兩個方面，其一，所謂“切割磁感線”，類似于切菜，垂直地切割或斜著切割都可以，也就是說導體的運動方向一定與磁感線成一定的角度，而不能與磁感線平行.其二，“切割磁感線運動”指的是導體與磁體的相對運動——磁體不運動導體運動時，導體能切割磁感線;導體不動磁體運動時，導體也能切割磁感線，同樣能產生感應電流.

2.感應電流的方向與磁場方向、導體運動方向都有關.當其中一個方向改變時，感應電流的方向將隨之改變：若兩者方向同時改變，則感應電流方向不變.