【3-2】4-4 電磁感應現象
作者:都曉輝
作者單位:山東省青島第二中學
一、電流的磁效應
丹麥科學家奧斯特發現,任何通有電流的導線,都可以在其周圍產生磁場的現象,稱為電流的磁效應.
實驗視頻解說:
一根直導線通過滑動變阻器與直流學生電源相連南北水平放置,在導線正下方放一個小磁針,可以看到小磁針南北指向,閉合電鍵,導線中有了電流,我們會發現小磁針發生了偏轉.
小磁針之所以偏轉就是因為通電直導線在其周圍產生了磁場,此磁場作用於小磁針導致小磁針發生偏轉,這就是電流的磁效應.
二、電磁感應現象
英國科學家法拉第發現,只要穿過閉合電路的磁通量發生變化,閉合電路中就會產生感應電流。這種利用磁場產生電流的現象稱為電磁感應,產生的電流叫做感應電流.
實驗視頻解說:
把一根導線通過電流傳感器、電腦相連形成閉合迴路,條形磁鐵靠近閉合迴路,我們會發現迴路中有電流產生,這就是電磁感應現象.
三、電磁式話筒和喇叭的工作原理
把兩個喇叭分別與音頻功率放大器的輸入輸出端相連,打開音頻放大器,對著輸入端喇叭講話,輸入端這個喇叭就相當於一個電磁麥克,它們的工作原理是一樣的.
當我們對著麥克講話時,聲帶振動引起空氣振動,空氣振動帶動振動膜振動從而帶動線圈振動,線圈在磁場中振動導致磁通量發生變化產生感應電流(這種感應電流的強弱與我們的聲音相關聯).這個過程利用了電磁感應現象.
隨聲音變化的電流被音頻功率放大器放大流入喇叭的線圈中,線圈產生的磁場與磁鐵磁場相互作用,線圈隨著電流強弱在磁場中振動,帶動喇叭振動膜震動,震動膜的震動引起空氣振動從而引起我們鼓膜震動,於是我們聽到了講話者的聲音.這個過程利用了電流的磁效應.
四、自製電磁式話筒和喇叭
(一)藉助黑板做話筒
線圈與音頻功率放大器相連,把磁鐵吸在黑板上,手持線圈靠近磁鐵對著黑板喊話,由於原聲掩蓋了喇叭中產生的聲音,為了解決這個問題可以把音頻功率放大器的輸出端與電腦麥克輸入端相連,打開電腦錄音功能,手拿線圈靠近磁鐵重新喊話遠離磁鐵繼續講話,進行對比實驗,防止有人認為錄製的聲音是通過空氣傳播獲得的,最後錄音回放.
(二)藉助黑板做喇叭
電腦的耳機輸出端與音頻功率放大器輸入端相連,音頻功率放大器的輸出端與多匝線圈相連,磁鐵吸在黑板上。打開電腦播放音樂,線圈逐漸靠近磁鐵,我們可以逐漸聽到音樂聲.
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