浅谈电磁感应在现实生活中的应用

朱世龙

摘 要：电磁感应是高中物理中非常重要的一部分，其与我们的日常生活联系非常紧密且应用广泛。电磁感应不仅在日常的生活中有所应用，而且在娱乐生活方面、高新技术发展等方面也起到十分重要的作用。本文将从电磁感应定义与原理出发，总结其在生活中的应用，以助于我们加强对电磁感应现象的理解。

关键词：电磁感应 生活应用 电动势

一、电磁感应的定义

按照我们通常的理解来看，电磁感应现象指的是导体在预先设置的稳定磁场中做切割磁感线的运动，导体内部通过切割磁感线会产生电动势，如若导体能够和其他的物体构成一个闭合的回路的话，那么回路就会通过电动势产生电流。这种将磁场能转化为电流的现象我们即称之为电磁感应，产生的电动势是感应电动势，产生的电流及是感应电流。[1]

二、电磁感应的原理

电磁感应的创始人法拉第是最早发现电磁感应原理的人，如今我们也可以在实验室中验证电磁感应的原理。第一种方法是：导体位置不动，通过移动磁场使导体做切割磁感线运动。导体和一个电流表相连，通过观察我们可以发现电流表指针会发生摆动即产生了電流。第二种方法是在恒定不变的磁场中，使导体左右移动，在恒定不变的磁场中做切割磁感线的运动，导体会与电表连成一个闭合的电路，这时候电表的指针也是会出现摆动。这两种验证的方式都表明导体切割磁感线会使闭合电路产生感应电流，即出现了电磁感应现象。法拉第最初发现电磁感应现象就是无意间使导体做了切割磁感线的运动，与导体相连的电流表出现摆动，这就是电磁感应的基本原理。[2]

三、电磁感应在生活中的应用

1.电磁感应在高考中的应用

电磁感应在高考中占据的比例非常大，由于其与实践连接较为紧密，会出现一些从未见过的原理图，所以解题时难度会比较大，但是只要能过紧扣电磁感应的基本原理还是能够化繁为简，事半功倍的。如图1所示求列车的速度的装置，每辆列车的车头都会装上磁铁使车头出现磁场，而在车轨道的下方则装置了一组线圈和电流测量仪就构成了火车速度测量仪。本题中已知磁铁的磁感应强度B=0.004T，且将磁感强度极限化，即假设其全部都集中在最前端，以及假设线圈的宽度和最前端的宽度相同，线圈的匝数n=5、长度L=0.2m、闭合电路总电阻R=0.4Ω，电流随距离变化的图像如右图所示：求距点O（原点）30m、130m处的速度、

解析：车前端的磁铁通过线圈是产生了感应电流，由图可知当在30m处，由此可以计算出，同理可以得出。此类问题的难点是将抽象化的实物模型化，只要我们能够建立起电磁感应的模型，那么这一类问题就迎刃而解了。

2.测量仪器中的电磁感应的应用

速度的测量对科学方面的研究非常重要，但是在现实生活很多事物的速度是很难测量的，因此我们需要借助一些特别的仪器来测量速度。比如血液流动速度测量仪的应用，这个仪器的应用对医学的发展有非常重要的意义，而血液测量仪的原理主要涉及的知识便是电磁感应现象。其工作的原理为：在血管的两侧装上电极，在周围加上恒定不变的磁场，血液作为可以导电的流体实际上相当于一个导体，由于血液的流动而产生的感应电动势E=BLv（B为磁场强度，L是指导体的长度在此指的是血管的直径）根据这个公式我们可以得出血流的速度。根据同样的原理我们可以计算很多物质的移动速度，比如列车的速度和加速度测量仪、电缆位置探测、磁场磁感应强度的探测等等方面应用是非常广泛的。

3.高新科技中的电磁感应现象

磁流体推进船作为一项新出现的技术，其主要应用的是电磁感应现象。其工作原理如图2所示：其是磁流体推进船的内部工作示意图，推进器的内部非常简单只是由磁体、电极、矩形通道组成。我们知道海水是可以导电的电解质，因此在船行进的过程中，海水相当于一个导体会通过矩形通道，在通道的外部可以加上导线使其形成一个闭合的电路，然后外部加上稳定的磁场，但是需要明确的一点是必须使海水流动的过程中做切割磁感线的运动，否则闭合电路就无法产生感应电动势，从而无电流产生，那么船就无法前进。

4.电吉他中包含的电磁感应现象

电吉他和普通吉他区别的关键是电吉他每根琴弦的下边都装有一个“拾音器”的设备，拾音器的工作原理就涉及到电磁感应现象：拾音器其实就相当于一个磁场，琴弦通过拨动做切割磁感线运动，这时候与琴弦相连的多匝线圈中就会出现电信号，电信号通过扩音器放大，最终经扬声器把音乐传播出来，这就是电吉他的基本工作原理，可见电磁感应在娱乐生活方面的应用也非常普遍。

结语

电磁感应在现实中的应用总是和各种其他的技术相联结，以至于很难理解，但是如果我们可以将其抽离出来建立起独立的模型，那么这类问题就非常简单了。也正是由于电磁感应在现实生活中的广泛应用，我们更应当学会明确其原理及公式用法，希望读者通过阅读本文加深对电磁感应的理解。

参考文献

[1]尹雨卓.探究高中物理中的电磁感应现象[J].雅礼中学.湖南长沙.2017.

[2]经秋华.聚焦电磁感应中电量问题的求解[J].浙江省衢州第一中学.2015.