电磁感应目标检测
电磁感应的传感器原理及应用
电磁感应的传感器原理及应用介绍在现代科技领域中,电磁感应技术广泛应用于各种传感器中。
电磁感应传感器是一种利用电磁感应原理来检测和测量特定物理量的设备。
它们可以通过测量电磁场的变化来获取相关数据,并将其转化为可供人类理解的信号。
本文将介绍电磁感应传感器的原理和一些常见的应用。
电磁感应原理电磁感应原理是指当一个导体处于变化的磁场中时,会在导体内产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与导体的长度、磁场的变化速率以及导体所处的磁场强度有关。
电磁感应传感器的工作方式电磁感应传感器通常由以下部分组成: - 磁场源:产生一个磁场 - 感应线圈:检测磁场的变化并产生感应电动势 - 信号处理电路:将感应电动势转化为可供读取的信号电磁感应传感器的工作方式如下: 1. 磁场源产生一个磁场。
2. 当目标物体接近或远离磁场源时,磁场的强度会发生变化。
3. 感应线圈检测到磁场的变化,并产生感应电动势。
4. 信号处理电路将感应电动势转化为可读取的信号。
5. 用户可以通过读取信号来获取目标物体的相关信息。
电磁感应传感器的应用电磁感应传感器在许多领域中有着广泛的应用。
下面是一些常见的应用领域:工业领域•金属检测器:电磁感应传感器可以用于检测金属物体的存在和位置,通常用于安全检查和控制。
•位置传感器:电磁感应传感器可以用于检测机器的运动位置,从而实现自动控制和反馈。
汽车领域•汽车速度传感器:电磁感应传感器可以用于测量车辆的速度和转速,为驾驶员提供准确的行车信息。
•安全气囊传感器:电磁感应传感器可以用于检测车辆碰撞的力度和方向,从而触发安全气囊的部署。
医疗领域•心率监测器:电磁感应传感器可以用于监测人体的心率和心律,为医生提供重要的生理指标。
•血糖监测器:电磁感应传感器可以用于检测人体血液中的葡萄糖浓度,帮助糖尿病患者管理血糖水平。
环境监测领域•温度传感器:电磁感应传感器可以用于测量环境的温度变化,用于智能家居和气象监测等应用。
电磁传感器的工作原理
电磁传感器的工作原理
电磁传感器是一种利用电磁感应原理工作的传感器,它能够将物理量转化为电信号,从而实现对物体的检测和测量。
其工作原理主要包括电磁感应和信号处理两个方面。
首先,电磁传感器的工作原理基于电磁感应。
当电磁传感器与目标物体接近或发生变化时,目标物体的磁场会影响传感器周围的磁场分布,从而在传感器中感应出电动势。
这个电动势的大小与目标物体的性质和位置有关,传感器可以通过测量电动势的大小来判断目标物体的属性和位置信息。
其次,电磁传感器的工作原理还包括信号处理过程。
传感器感应到的电信号需要经过放大、滤波、模数转换等处理,最终转化为数字信号输出。
这些信号处理过程能够提高传感器的灵敏度和准确性,同时也能够滤除噪声和干扰,保证传感器输出的稳定性和可靠性。
电磁传感器的工作原理决定了它在工业控制、汽车制造、航天航空等领域的广泛应用。
例如,在工业生产中,电磁传感器可以用于测量物体的位置、速度、角度等参数,实现自动化生产和精密控制;在汽车制造中,电磁传感器可以用于检测发动机的转速、温度等参数,保证汽车的安全和稳定性;在航天航空领域,电磁传感器可以用于测量飞行器的姿态、加速度等参数,保证飞行器的安全飞行。
总的来说,电磁传感器的工作原理是基于电磁感应和信号处理的,通过感应目标物体的磁场变化并将其转化为电信号,再经过信号处理过程得到最终的输出。
这种工作原理赋予了电磁传感器在各个领域的重要作用,也为其不断的发展和完善提供了基础。
电磁感应的金属探测仪原理
电磁感应的金属探测仪原理电磁感应金属探测仪原理是基于法拉第电磁感应定律的物理原理。
电磁感应金属探测仪可以通过检测金属中的电导性来判断金属的存在和位置。
下面将详细介绍电磁感应金属探测仪的原理。
电磁感应金属探测仪主要由发射线圈和接收线圈组成。
发射线圈通过电流产生磁场,当接收线圈在金属附近移动时,金属导体内的磁场会产生感应电流,即涡流。
涡流反过来又会引起接收线圈内的磁场变化,从而产生电动势。
在电磁感应金属探测仪中,发射线圈可以是一个单个的圆圈或椭圆形环,也可以是具有多个线圈的复杂结构。
接收线圈通常位于发射线圈的相对位置,以便更好地检测金属。
当发射线圈中通入交流电时,产生的交变磁场穿过空气中的金属目标,并在目标周围形成一个频率与发射电流频率相同的交变磁场。
如果金属目标是导体,金属中的自由电子将受到交变磁场的影响,从而产生涡流。
涡流在金属中产生的磁场与原始磁场相互作用,从而产生可以被接收线圈检测到的磁场变化。
接收线圈将被感应的磁场变化转换为电信号,并通过放大和处理电路进行处理。
处理后的信号经过滤波和解调,将金属目标产生的信号与背景噪音区分开来,从而确定金属目标的存在和位置。
电磁感应金属探测仪的探测能力与线圈的形状、电流频率、幅度以及金属目标的大小、形状和导电性等因素有关。
一般来说,金属目标导电性越高、尺寸越大,探测距离就越远。
此外,电磁感应金属探测仪对金属目标的探测深度也受到线圈的设计和特性的限制。
探测深度随着发射和接收线圈之间距离的增加而增加,但是距离超过一定范围后,由于涡流的阻力和金属目标的磁化,探测深度会逐渐减小。
除了表面金属目标,电磁感应金属探测仪还可以探测到埋藏在地下的金属目标。
这是因为金属目标与地下土壤之间产生的电磁感应现象。
这一原理被广泛应用于地下金属探测、文物考古、矿产勘探和危险地下设施的勘测等领域。
在实际应用中,电磁感应金属探测仪可以用于安全检查、金属探测、金属品质筛选和金属定位等。
例如,在人身安全检查中,可以使用电磁感应金属探测仪来检测携带金属物品的人员。
安检机器的检测原理
安检机器的检测原理安检机器的检测原理是根据一系列科学原理和技术手段,通过对人体和物体的检测和分析,从而实现安全检查和防护的设备。
安检机器的检测原理主要包括以下几个方面:1. 金属探测原理:安检门和手持金属探测器等设备利用电磁感应原理来检测金属物体。
当金属物体进入检测范围时,会引起电磁感应的变化,通过检测设备中的传感器可以检测到金属物体的存在。
2. X射线扫描原理:X射线安检机器利用X射线的穿透性对被检物体进行扫描,通过对射线的透射和散射情况进行分析,可以获取被检物体的内部结构和组成。
X射线安检机器能够检测到一些金属、非金属、有机和无机物质,并能够分辨出可疑物品。
3. 液体检测原理:液体安检仪是通过对检测目标中的离子进行分析来确定其组成。
在液体中存在的离子会产生一定的电信号,通过测量这些电信号的强度和频率,可以判断被检物体中是否含有禁止液体。
4. 爆炸物检测原理:爆炸物检测仪主要是通过气体或化学物质的探测来检测爆炸物的存在。
它可以检测到一些常见的爆炸物质的气味和特征气体,通过对这些气味和气体的分析,可以判断是否存在爆炸物。
5. 核磁共振检测原理:核磁共振安检机器利用原子核的核磁共振现象来对物质进行检测。
核磁共振现象是指当原子核在外加磁场的作用下,吸收特定频率的电磁波并发出共振信号。
通过测量这些信号的强度和频率,可以分析物质的组成和结构。
6. 影像识别原理:安检机器中的影像识别技术主要是利用计算机对X射线扫描产生的图像进行分析和处理。
通过图像处理算法,可以提取出被检物体的边缘、纹理、密度等特征,从而判断是否存在可疑物品。
7. 声波检测原理:声波安检机器利用声波的传播和反射特点来对被检物体进行检测。
声波在不同物质中传播的速度和方向会发生变化,通过测量声波在物体中的传播时间和幅度,可以分析物体的密度、形状等信息。
综上所述,安检机器的检测原理涵盖了多种科学原理和技术手段,通过对被检物体的电磁、声波、核磁等特征进行感应、传感和分析,实现了对金属、X射线、液体、爆炸物等禁止物品的检测和识别。
基于电磁传感器的特殊环境高速运动目标速度测量
訇 化
2 实验及实验结果
21 测试 系统 .
211测试系统配置 .. 测 试 系统 完 成 加 速 器 内弹 道 的 速 度 测 量 ,加
速 器 及 测速 系统 见 图 2 ,主 要 由加 速 管 、模 型 、
测 试 窗 口、 传 感 器 及 放 大 数 采 装 置 组 成 。 目前 , 共 有 1 个 测试 站 ,测试 站依 次 按 0 一0 1 1 #编号 ,其 中0 位 于 入 口处 。1 个 电磁 传 感 器 与 1 1 5通 道 的
从 图 3前两 个周 期 中可 以看 出,在 测量 0站和
1 问运 动 目标 的运 动 时 间时需 要两 站 的 电压信 号 站 过 零 点 即 Y=f( = 0 ,这 样 才能 测 得 比较 精确 的
图4 位 置一 度 曲线 速
旦 目D g一 o
运 动时 间 。当 电压时 间 曲线经过 零 点时 ,这 种情 况
速 度是一 项 至关重 要 的内容 ,其 中采用 线 圈靶 来 测
量弹 丸速 度是 一种 常用 的方法 。在 弹丸 速度 测量 过
电流 ,可 实现 模型 的探 测和 精确 定位 。 12 电磁 感应 线 圈 . 缠绕在 管路 上 的检测线 圈是 整个 系统的核 心元
件 ,它担 负着拾 取速 度信号并 传递 给监 测仪器 的任 务 ,线 圈 的性 能也 决 定 了该 传感 器 的检 测 灵敏 度 。
下 的时 间很 好测 量 ,可 以很 方便 的得 到它 的运动 时
路时 ,制约 导 线本身 的 电阻不大 ,可 略去 ,电容也
因容 抗太小 而 略去 。当频 率增加 ,分布 电容 的作用 就 比较 突 出。 因此 ,为提高 频率应 选用 介电常 数小 的绝缘 介质 和绕 制方法 。导 线选用 细漆 包线可 有效 提 高 线 圈 的 品质 因数 ,则 电感线 圈 功率 损耗 越 小 ,
电磁检测原理
电磁检测原理
电磁检测是一种利用电磁场特性来检测目标物体的方法。
它广
泛应用于工业、军事、医学等领域,具有非接触、高精度、高效率
的特点。
电磁检测原理是基于电磁感应和电磁波传播的基本规律,
通过测量目标物体对电磁场的响应,实现对目标物体的检测和识别。
首先,电磁检测原理涉及电磁感应。
当电流通过导体时,会产
生磁场。
而当导体在磁场中运动或变化时,也会产生感应电流。
这
就是电磁感应现象。
在电磁检测中,通过激发电磁场,测量目标物
体对电磁场的响应,可以获得目标物体的相关信息。
其次,电磁波传播也是电磁检测原理的重要内容。
电磁波是一
种能量传播的方式,它可以在真空中传播,并且可以穿透一些非导
电材料。
在电磁检测中,利用电磁波对目标物体进行探测,可以实
现对目标物体的成像和识别,具有很高的实用价值。
此外,电磁检测原理还涉及电磁场的特性。
电磁场是由电场和
磁场组成的,它具有能量传播和相互作用的特性。
在电磁检测中,
通过测量目标物体对电磁场的响应,可以获取目标物体的相关信息,如形状、尺寸、材质等,实现对目标物体的检测和识别。
综上所述,电磁检测原理是基于电磁感应和电磁波传播的基本
规律,通过测量目标物体对电磁场的响应,实现对目标物体的检测
和识别。
它具有非接触、高精度、高效率的特点,广泛应用于工业、军事、医学等领域。
电磁检测技术的发展将进一步推动相关领域的
发展,为人类社会的进步做出贡献。
电磁传感器
电磁传感器引言电磁传感器是一种广泛应用于工业、军事、科研等领域的传感器。
它通过感知和测量电磁场的强度或变化来获取有关环境或目标物体的信息。
本文将介绍电磁传感器的工作原理、分类及应用领域。
工作原理电磁传感器主要依靠电磁感应原理来进行测量。
根据法拉第电磁感应定律,当导体在变化的磁场中或者导体运动通过一个恒定磁场时,就会在导体中产生感应电动势,从而引起感应电流的产生。
因此,电磁传感器通常由一个或多个线圈组成,当外加磁场发生强度或方向的改变时,线圈中就会感应出电动势或电流信号。
分类电磁传感器可以根据其测量对象、输出信号类型和工作原理等方面来进行分类。
根据测量对象分类•磁场传感器:用于测量和感知磁场的强度和方向。
•电场传感器:用于测量和感知电场的强度和方向。
•电磁波传感器:用于感知和测量电磁波的频率、幅度和相位等参数。
根据输出信号类型分类•模拟输出电磁传感器:输出的信号为连续变化的模拟电压或电流信号。
•数字输出电磁传感器:输出的信号经过模数转换后为数字信号。
根据工作原理分类•感应式电磁传感器:利用电磁感应原理进行测量。
•霍尔传感器:基于霍尔效应的原理来进行测量。
•磁电阻传感器:基于磁性材料电阻随磁场变化的原理进行测量。
应用领域电磁传感器的应用非常广泛,以下是一些常见的应用领域:工业自动化电磁传感器在工业自动化中起着非常重要的作用。
例如,在机械加工中,使用电磁传感器可以检测物体的位置、速度、方向等信息,并将其反馈给控制系统,从而实现精确的控制与调节。
环境监测电磁传感器可以用于环境监测领域,例如检测大气中的温度、湿度、气压等参数。
此外,它们还可以用于监测土壤湿度、水质、空气质量等环境因素。
医疗器械电磁传感器在医疗器械中也有广泛应用。
例如,磁共振成像(MRI)中使用的磁敏感元件就是一种电磁传感器。
军事与安全电磁传感器在军事与安全领域有着重要的地位。
例如,雷达系统使用电磁传感器进行目标探测和跟踪。
结论电磁传感器是一类重要的传感器,能够感知和测量电磁场的强度和变化。
4.4法拉第电磁感应定律
教学案:高中课程标准.物理选修3-2 主备人:4.4法拉第电磁感应定律班级: 姓名: 组号: 一、教学目标1. 知道感应电动势的概念;2. 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量,并能区分Φ、ΔΦ和t∆∆Φ; 3. 理解法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式; 4. 知道公式E =BLv sin θ的推导过程,能够理解E ntφ∆=∆和=BLvsin E θ的区别与联系并会用公式解决问题。
教学重点:法拉第电磁感应定律。
教学难点:对磁通量的变化与磁通量变化率的理解。
二、预习导学 1.感应电动势在 中产生的电动势叫做感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于 。
2.法拉第电磁感应定律 (1)内容电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的 成正比。
(2)表达式对单匝线圈E= ,k 为比例系数,国际单位制中k=1,上式可简化为E= ,对n 匝线圈E= 。
(3)单位在国际单位制中,感应电动势E 的单位是 。
3.导体切割磁感线时的感应电动势(1)导体在匀强磁场中运动,当磁感应强度B 、导线的长度L 和导体运动速度v 两两垂直时,E= ;当B 与L 垂直,L 与v 垂直,但v 与B 的夹角为θ时,E= 。
4.反电动势电动机转动时产生的感应电动势总要 电源产生的电流,这个电动势叫反电动势。
三、问题引领,知识探究 (一)感应电动势的概念问题1:试从本质上比较甲、乙两电路的异同?(二)法拉第电磁感应定律问题2:在实验中,电流表指针偏转原因是什么?问题3:电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?问题4:在实验中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置,快插入和慢插入有什么相同和不同?问题5:请用一句话总结出感应电动势的大小与什么因素有什么的关系,并试着用数学方式表达出来?问题6:磁通量Φ、磁通量变化量ΔΦ和磁通量变化率t∆∆Φ分别用来描述什么,它们与电磁感应有什么样的关系?例题1:匝数为n =200的线圈回路总电阻R =50Ω,整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过,磁通量Φ随时间变化的规律如图所示,求:线圈中的感应电流的大小。
金属检测传感器原理
金属检测传感器原理
金属检测传感器原理是利用电磁感应原理进行检测。
当金属物体靠近传感器时,金属物体会改变传感器的感应区域内的电磁场分布,从而产生检测信号。
传感器内部通常包含一个发射线圈和一个接收线圈。
发射线圈通过施加交变电流产生交变磁场,而接收线圈则用来检测感应区域内的磁场变化。
当金属物体靠近传感器时,金属物体会引起磁场的改变。
这种改变会导致线圈中感应出电动势,并通过接收线圈进一步转化为电压信号。
传感器通过测量这个电压信号的变化来判断金属物体的存在及其位置。
金属检测传感器主要利用了金属对磁场的干扰特性。
金属具有良好的导电性,当金属材料处于变化的磁场中时,会引起内部的涡流。
这些涡流会破坏磁场的均匀性,从而产生检测信号。
此外,金属材料对磁场的渗透能力较差,磁场会集中在金属表面附近。
因此,金属检测传感器通常能够探测到金属物体与传感器之间的较小间隙。
这使得金属检测传感器在工业生产中具有重要的应用,例如用于金属检测、工件定位、安全门控制等。
总的来说,金属检测传感器利用金属对磁场的干扰特性,通过测量感应区域内磁场的变化来检测金属物体的存在及其位置。
这种原理使得金属检测传感器在自动化控制系统中广泛应用。
金属探测仪原理
金属探测仪原理金属探测仪是一种广泛应用于工业、安检、考古等领域的便捷设备,其原理基于金属对电磁波的干扰效应。
金属探测仪的核心部件是电磁感应线圈,其主要作用是产生电磁场并检测金属目标对这一电磁场的扰动。
下面将详细介绍金属探测仪的工作原理及其应用。
一、电磁感应电磁感应是金属探测仪原理的关键。
当电磁感应线圈通电时,会产生一个交变电流,从而形成一个交变磁场。
当金属目标进入这一磁场时,金属会对磁场产生感应,导致金属内部产生感应电流。
这个感应电流会形成一个新的磁场,与原始磁场相互作用,从而导致电磁感应线圈的感应电压发生变化。
二、感应原理金属探测仪通过测量电磁感应线圈的感应电压来检测金属目标。
当金属目标进入感应区域时,感应电压会发生变化,这种变化可以被金属探测仪捕捉到并转化为听觉或视觉信号,从而告知使用者金属目标的存在及位置。
三、应用领域金属探测仪在多个领域有着广泛应用。
在工业领域,金属探测仪可用于检测金属异物,确保产品质量;在安检领域,金属探测仪可用于机场、车站等公共场合的安检工作;在考古领域,金属探测仪可用于探测潜在的古代文物等。
四、工作原理总结金属探测仪利用电磁感应原理,通过测量感应线圈的感应电压来检测金属目标。
金属目标进入感应区域时,会扰动感应电压,从而产生检测信号。
金属探测仪能够将这一信号转化为可感知的信号,告知使用者金属目标的存在及位置。
综上所述,金属探测仪的原理基于电磁感应效应,通过感应线圈检测金属目标对电磁场的扰动来实现金属检测。
在各个领域的应用中,金属探测仪都发挥着重要作用,为人们提供了便捷高效的金属检测手段。
电磁感应器的应用原理图
电磁感应器的应用原理图1. 电磁感应器的基本原理电磁感应器是一种电子器件,利用电磁感应原理来检测、测量和监控目标物体的位置、状态、速度等信息。
其基本原理可以简述如下: - 当一个导体在磁场中移动或磁场相对于导体发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
- 由于感应电动势的存在,导体两端会出现电压差,这个电压差可以用来测量或检测目标物体的运动、位置等信息。
2. 电磁感应器的主要应用领域电磁感应器的应用非常广泛,涵盖了许多领域。
下面列举了一些主要的应用领域: - 工业自动化:电磁感应器常被用于检测和监控机械设备的运行状态,如转速、位置等。
- 汽车工业:电磁感应器被广泛应用于汽车制动系统、转速测量、工艺控制等方面。
- 家用电器:电磁感应器可以用于探测电器设备的电压、温度、湿度等参数,实现智能控制。
- 医疗设备:电磁感应器可以应用于医疗设备中,如心电图监测、血压测量等。
- 安防领域:电磁感应器可以应用于安防设备中,实现门禁、入侵检测、红外测温等功能。
3. 电磁感应器的类型及其特点根据应用需求和工作原理,电磁感应器可以分为多种类型。
下面列举了几种常见的电磁感应器及其特点: - 磁敏感应器:对磁场的变化非常敏感,常用于检测磁场强度和方向的变化。
- 变压感应器:利用感应电动势来测量目标物体的变压情况,常用于电力系统中的电压测量。
- 电感感应器:利用感应电动势来测量目标物体的电感情况,常用于电路中的电感测量。
- 光敏感应器:利用光辐射对导体产生光电效应,常用于检测光照强度、防盗灯具等。
4. 电磁感应器的工作原理示意图下图展示了一个简单的电磁感应器的工作原理示意图:+----+ +---+ +---+| | Moving | | | || +----------------------> | | || | | | | || +----------------------> | | || | Magnetic | | | |+----+ Field +---+ +---+在上述示意图中,一个导体以箭头表示的方向移动,穿过垂直于箭头方向的磁场。
电磁感应的应用
电磁感应的应用电磁感应是一种重要的物理现象,在我们的日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
本文将讨论电磁感应的应用,并探讨其在不同领域中的具体应用。
一、发电机电磁感应首先被应用于发电机的原理中。
发电机通过旋转磁场使导线产生电流,从而将机械能转化为电能。
这种电磁感应的应用使得我们能够大规模地产生电力,满足社会对能源的需求。
二、变压器电磁感应还在变压器中得到了应用。
变压器是一种通过电磁感应将交流电的电压从高压变成低压(或者从低压变成高压)的装置。
变压器的应用使得电力输送和分配变得高效可靠。
三、电感应加热电磁感应加热是一种将高频电流通过导体产生电磁感应,从而使导体发热的技术。
电感应加热广泛应用于工业生产中的锻造、淬火、熔炼等领域,具有高能效、高生产速度、无污染等优点。
四、感应计量电磁感应在计量领域也有重要的应用。
感应电能表是一种通过电磁感应原理来测量电能的仪器,它能够准确地测量电能的消耗量,为电力计费提供了保障。
五、电磁感应传感器电磁感应传感器是一种能够通过检测周围环境的磁场变化来探测和测量目标物体性质或状态的器件。
它在工业自动化控制、交通运输、安防监控等领域发挥着重要的作用。
六、磁共振成像磁共振成像(MRI)是一种利用电磁感应原理来观察人体内部结构和病变的医学成像技术。
MRI在医学诊断中具有非侵入性、高分辨率、多参数成像等优势,对于检测肿瘤、脑部病变等疾病具有重要的临床价值。
七、磁浮列车磁浮列车是利用电磁感应原理实现悬浮和推进的新型交通工具。
磁浮列车通过对轨道和车辆上的电磁铁施加电流,产生相互排斥或吸引的磁力,从而使列车悬浮在轨道上并高速运行。
磁浮列车具有速度快、无摩擦、低能耗等优势,被视为未来城市交通的发展方向。
综上所述,电磁感应在发电、能源转换、工业生产、医学、交通等多个领域中都具有广泛的应用。
随着科技的不断进步,电磁感应的应用必将获得更加广阔的发展空间,为人类的生活和社会经济的发展带来更多的便利和进步。
在工业自动化中常用的传感器介绍
在工业自动化中常用的传感器介绍导语:在工业自动化中,传感器起着至关重要的作用,以使产品智能化和超自动化。
传感器帮助人们检测,分析,测量和处理各种变化在工业自动化中,传感器起着至关重要的作用,以使产品智能化和超自动化。
传感器帮助人们检测,分析,测量和处理各种变化,例如在工业生产场所发生的位置,长度,高度,外部和错位的变化。
传感器是一种设备,可以识别电气或物理或其他数量的进度,并以确认产量进度的方式交付收益。
简而言之,工业自动化传感器是输入设备,可提供有关特定物理量(输入)的输出(信号)。
传感器在预测和预防众多潜在过程中也起着举足轻重的作用,从而满足了许多工业传感应用的需求。
是自动化中使用的各种传感器:1、压力传感器压力传感器是一种可感知压力并将其转换为电信号的仪器,其数量取决于所施加的压力。
工业自动化中使用的主要压力传感器包括压力传感器和真空传感器。
压力传感器:压力传感器广泛用于工业和液压系统,这些高压工业自动化传感器也用于气候控制系统。
真空传感器:当真空压力低于大气压时,会使用真空传感器,并且很难通过机械方法进行检测。
这些传感器通常取决于电阻与温度相关的加热丝。
当真空压力增加时,对流下降,导线温度上升。
电阻成比例增加,并在压力附近进行校准,以便对真空进行有效测量。
压力传感器的应用:用于在给定位置测量低于大气压的压力;用于气象仪器,飞机,车辆和其他已实现压力功能的机械;用于系统中以测量其他变量,例如流体/气体流量,速度,水位和高度。
2、温度传感器温度传感器是一种从资源中收集有关温度的信息并将其更改为其他设备可以理解的形式的设备。
它是传感器的常用类别,可以检测温度或热量,并且可以测量介质的温度。
自动化中使用的主要温度传感器包括数字温度传感器和温湿度传感器。
数字温度传感器:数字温度传感器是基于硅的温度感应IC,可通过数字表示所测量的温度来提供准确的输出。
与涉及外部信号调理和模数转换器(ADC)的方法相比,这简化了控制系统的设计。
电磁感应现象
电磁感应现象电磁感应现象是由物体相对运动或外界电磁场的影响而产生的一种现象。
其基本原理是当导体在磁场中运动或者外界磁场发生变化时,导体内会产生感应电流。
这一现象对于现代科学技术的发展起到了重要的推动作用,特别是在电磁感应上的应用,如发电机、变压器等。
本文将以图文并茂的形式,介绍电磁感应现象的基本原理、应用以及未来的发展趋势。
1. 电磁感应现象的基本原理电磁感应现象的基本原理是由麦克斯韦方程组中的法拉第电磁感应定律以及安培环路定理构成的。
法拉第电磁感应定律指出,当导体所在的回路中磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势;而安培环路定理则说明了回路中感应电流的产生过程。
这两个定律共同构成了电磁感应现象的基本原理。
2. 电磁感应现象的应用电磁感应现象不仅存在于理论领域,还广泛应用于现实生活中的许多领域。
下面我们将介绍几个典型的应用。
2.1 电动发电机电动发电机是利用电磁感应现象将机械能转化为电能的装置。
当导体在磁场中运动时,由于磁通量发生变化,导体回路中就会产生感应电流。
通过将导体回路与外部电路连接,感应电流就可以输出为电能。
电动发电机的运行原理就是基于电磁感应现象的。
2.2 变压器变压器也是利用电磁感应现象进行能量转换的重要设备。
变压器由两个或多个线圈组成,通过磁场的共享实现电能的传输和变换。
当一侧线圈中的电流发生变化时,产生的磁场会感应另一侧线圈中的感应电动势,从而实现电能的传输和变压。
2.3 电磁感应传感器电磁感应传感器是利用电磁感应现象来检测、测量和感应目标的物理量的设备。
例如,磁传感器可以通过感应电磁场的变化检测目标物体的位置和距离,广泛应用于工业、交通等领域。
3. 电磁感应现象的发展趋势电磁感应现象在科学技术的发展中扮演着重要角色,但随着时代的发展和科技的进步,电磁感应现象也在不断深化和创新。
3.1 非接触式无线充电技术非接触式无线充电技术是电磁感应现象的一项重要创新。
通过电磁感应原理,无线充电技术可以将电能传输到目标设备,从而实现无需插线的充电过程。
非接触式传感器的工作原理
非接触式传感器的工作原理非接触式传感器是一种可以通过无需物理接触的方式来测量和检测目标物体的参数或状态的装置。
它们通常被广泛应用于工业自动化、医疗诊断、安全监测等领域。
本文将详细介绍非接触式传感器的工作原理,并分点列出其几种常见的工作原理。
1. 电磁感应原理电磁感应原理是非接触式传感器常用的工作原理之一。
当目标物体通过装置附近时,电磁场会受到目标物体的影响而发生变化。
传感器可以通过测量这种变化来确定目标物体的位置、形状、速度等参数。
常见的例子包括电感传感器和磁场传感器。
2. 光电感应原理光电感应原理是另一种常见的非接触式传感器工作原理。
在光电传感器中,光源和光敏元件通常被放置在传感器的两端。
当目标物体经过传感器时,目标物体与光线之间会发生遮挡或反射,从而改变光敏元件接收到的光信号强度。
通过测量这种强度变化,传感器可以识别目标物体的位置、颜色、形状等信息。
3. 超声波原理超声波原理也是非接触式传感器常用的工作原理之一。
传感器通过发射超声波脉冲并测量其返回时间来确定目标物体与传感器之间的距离。
这种原理常用于测量距离、高度、厚度等参数。
超声波传感器在工业测量和障碍物检测中广泛应用。
4. 电容感应原理电容感应原理是非接触式传感器中较为复杂的工作原理之一。
传感器会产生一个电场,并通过测量该电场的变化来检测目标物体的位置、形状等参数。
当目标物体靠近传感器时,电场会受到目标物体的干扰而发生变化。
电容传感器常用于触摸屏、近距离物体检测等应用。
5. 声波感应原理声波感应原理是一种基于目标物体与传感器之间的声音交互的非接触式传感器工作原理。
传感器通过发送声波,并通过测量目标物体反射回来的声波来确定目标物体的距离、形状等参数。
这种原理在汽车倒车雷达、声纳等应用中常见。
总结:非接触式传感器的工作原理多种多样,本文介绍了其中几种常见的原理,包括电磁感应、光电感应、超声波、电容感应和声波感应等。
这些原理的应用领域广泛,从工业自动化到医疗诊断再到安全监测,非接触式传感器在现代社会中扮演着重要的角色。
感应式传感器原理
感应式传感器原理
感应式传感器是一种基于物理现象的传感器,通过感应目标物体周围的环境变化来获得相关信息。
其工作原理基于以下几个方面。
1. 电磁感应原理:感应式传感器可以利用电磁感应原理来检测目标物体的某些特性。
当目标物体在磁场中运动或磁场变化时,会在目标物体上产生感应电流。
感应式传感器通过测量感应电流的变化来判断目标物体的状态或属性。
2. 光学感应原理:一些感应式传感器利用光学原理来感应目标物体的存在或某些特征。
例如,光电传感器可以利用光电二极管和光敏电阻来检测环境中的光强变化。
当目标物体遮挡或反射光线时,光电传感器可以产生电信号以指示目标物体的位置或状态。
3. 声波感应原理:另一些感应式传感器可以利用声波的传播和反射来感应目标物体的位置或特性。
例如,超声波传感器可以通过发射超声波脉冲,测量其回波的时间来计算目标物体与传感器间的距离。
这种原理常用于测距和避障等应用中。
4. 接触式感应原理:有些感应式传感器需要与目标物体直接接触,通过检测触摸、压力或形状变化来感应目标物体的状态。
例如,触摸传感器可以利用电容或电阻的变化来检测用户与触摸面板的触摸,并将其转化为电信号。
综上所述,感应式传感器可以通过电磁感应、光学感应、声波
感应或接触式感应等原理来感应目标物体的状态、位置或特性。
这些传感器在许多领域中得到广泛应用,如工业自动化、智能手机、安防系统等。
无损检测技术中的电磁感应检测方法
无损检测技术中的电磁感应检测方法无损检测技术是一种非破坏性的检测方法,它通过不需要破坏或破坏很小的方式对被测物体进行检测。
电磁感应检测方法是无损检测技术中常用的一种方法,通过测量被测物体中电磁场的变化,来判断被测物体的性质、缺陷或其他特定的目标。
电磁感应检测方法利用了电磁学的基本原理,即电流在导体内产生磁场的现象。
当被测物体中存在缺陷或特定目标时,其导体部分的电磁特性会发生变化,进而引起磁场的畸变。
通过测量这种磁场变化,可以推断出被测物体的性质和存在的缺陷。
电磁感应检测方法可以应用于多种材料的检测,包括金属、塑料、陶瓷等。
其原理是基于被测物体的导电性和磁性特性来实现的。
具体而言,电磁感应检测方法可以分为以下几个步骤:首先,通过施加一定频率和强度的电磁场,激发被测物体中的感应电流。
这个电磁场可以是交流电磁场或者脉冲电磁场,根据不同的需要选择合适的电磁场参数。
其次,利用传感器或者探头测量感应电流引起的磁场变化。
这个传感器可以是电磁感应传感器、霍尔传感器或者磁阻传感器等。
通过测量磁场的变化,可以得到被测物体的电磁特性。
然后,通过对测量得到的电磁特性进行分析,判断出被测物体的性质和存在的缺陷。
常用的分析方法包括时域分析和频域分析。
时域分析可以用来判断缺陷的位置和形状,频域分析可以用来判断缺陷的类型和大小。
最后,根据分析结果进行判定和评估。
根据不同的应用需求,可以将检测结果与相关标准进行比较,评估被测物体的质量和可靠性。
电磁感应检测方法在工业领域有着广泛的应用。
例如,它可以用来检测金属管道中的腐蚀和裂纹;在航空航天领域,可以用来检测飞机机翼和发动机中的缺陷;在电力行业,可以用来检测输电线路中的接触不良和缺陷等。
由于电磁感应检测方法具有非破坏性、高效性和准确性的特点,因此得到了广泛的应用和推广。
总结来说,电磁感应检测方法作为无损检测技术中的一种重要方法,通过测量被测物体中电磁场的变化,可以准确判断出被测物体的性质、缺陷或其他特定目标。
传送带上 检测物体的方法
传送带上检测物体的方法1. 视觉检测:使用相机或传感器来捕捉物体在传送带上的图像,并使用计算机视觉算法来识别和检测物体。
这种方法可以用于检测物体的形状、颜色、大小和位置。
2. 热成像检测:利用红外热成像技术,检测物体在传送带上的热量分布。
因为物体的表面温度可能会有变化,该方法可以检测到异常的热点,例如过热或过冷的物体。
3. 超声波检测:使用超声波传感器来发送和接收超声波信号。
当物体通过传送带时,会引起超声波的反射或回波。
通过分析反射信号的时间和强度,可以检测物体的位置和存在。
4. 金属探测器:在传送带上安装金属探测器,可以检测到金属物体的存在。
通过测量传导或感应电流的变化,可以判断是否存在金属物体,并触发相应的措施,如报警或停止传送带。
5. X射线检测:采用X射线技术来透视传送带上的物体,以检测其内部结构和组成。
这种方法在食品和药品行业中广泛应用,可以检测到金属异物、异物或缺陷。
6. 激光扫描:使用激光传感器来扫描通过传送带上的物体,以获取物体的三维坐标和形状信息。
这种方法可以检测到物体的形变、裂纹或任何不良形状。
7. 声音分析:使用麦克风或声音传感器来捕捉传送带上物体产生的声音。
通过分析声音的频率、振幅和模式,可以检测到异常或缺陷的物体。
8. 张力检测:安装张力传感器来测量传送带上的张力。
当物体通过传送带时,可能会引起张力的变化。
通过监测张力的变化,可以检测到物体的存在或异常。
9. 重量检测:在传送带上安装称重传感器,以测量物体的重量。
这种方法通常在包装行业中使用,可以检测到重量异常或缺失物体。
10. 电容检测:利用电容传感器来测量传送带上物体的电容变化。
当物体接近或触碰传送带时,会改变电容值。
通过监测电容的变化,可以检测到物体的存在。
11. 摄像头检测:在传送带上安装摄像头,用于捕捉物体的图像。
通过比较连续帧之间的图像变化,可以检测到物体的移动、变形或缺失。
12. 红外线检测:使用红外传感器来检测物体在传送带上的存在。
磁感应传感器工作原理
磁感应传感器工作原理一、引言磁感应传感器是一种常见的传感器类型,广泛应用于各种领域,包括工业、军事、医疗等。
它可以通过检测周围的磁场来感知目标的存在和位置。
本文将深入探讨磁感应传感器的工作原理和应用领域。
二、磁感应原理简介磁感应原理是指当一个导体在磁场中移动时,会在导体中产生感应电动势。
磁感应传感器利用这一原理进行工作。
下面将详细介绍其工作原理。
三、磁感应传感器的结构磁感应传感器通常由磁感应元件、信号处理电路和输出接口组成。
其中,磁感应元件是关键部分,它能够感知周围的磁场并将其转换成电信号。
信号处理电路对感应到的电信号进行放大、滤波和处理,并将结果输出给外部设备。
四、磁感应传感器的工作原理磁感应传感器的工作原理主要基于磁感应效应和法拉第电磁感应定律。
当磁感应元件周围存在磁场时,磁感应元件中就会感应出一个电势差,即感应电动势。
这个感应电动势与磁场的大小和方向有关。
具体来说,磁感应元件通常由一对磁敏电阻组成。
当磁场的方向发生改变或大小发生变化时,两个磁敏电阻的阻值会发生变化。
通过测量这个阻值变化,我们可以获取目标磁场的信息。
五、磁感应传感器的应用领域磁感应传感器在各个领域都有广泛的应用。
下面列举了几个典型的应用领域:1.工业领域:磁感应传感器可以用于检测和控制工业设备中的磁场,如电机、制动器等。
通过监测磁场的变化,可以实现对设备状态的实时监测和控制。
2.交通领域:磁感应传感器可以用于交通信号灯的控制和车辆检测。
通过安装在路面上的磁感应传感器,可以检测车辆的存在和流量,从而实现智能交通管理。
3.安防领域:磁感应传感器可以用于安防系统中的入侵检测和门禁控制。
通过安装在门窗等位置的磁感应传感器,可以及时发现入侵行为并触发报警。
4.医疗领域:磁感应传感器可以用于医疗设备中,如心脏起搏器、磁共振成像等。
通过感知人体内部的磁场变化,可以实现对身体健康状况的监测和诊断。
六、磁感应传感器的优缺点分析磁感应传感器具有以下优点:•高精度:磁感应传感器可以实现高精度的磁场检测,对于一些需要精确测量的应用非常适用。
电磁传感器应用于智能车的原理
电磁传感器应用于智能车的原理智能车概述智能车是指利用现代科技手段,将传统车辆与人工智能相结合,实现自主导航、自动驾驶、交通管理等功能的一种智能化交通工具。
电磁传感器作为智能车中的重要组成部分,起到了关键的作用。
电磁传感器的原理电磁传感器是一种基于电磁感应原理来进行测量的传感器。
其工作原理可以简单地分为以下几个步骤:1.发射电磁波:电磁传感器通过内置的电磁线圈或天线发射出电磁波。
这些电磁波可以是无线电波、微波或红外线等。
2.接收反射信号:电磁波被周围的环境或目标物体反射。
接收器接收到反射信号,并将其转换为电信号。
3.数据处理:电信号被传送到电磁传感器的数据处理单元,将其进行处理和分析。
4.结果输出:处理完成后,电磁传感器将结果输出给智能车的控制系统,以供后续的决策和控制。
电磁传感器在智能车中的应用避障和障碍物检测电磁传感器可以用于智能车的避障和障碍物检测。
智能车周围的环境中的障碍物(如墙壁、其他车辆等)会反射出电磁波,在电磁传感器接收到反射信号后,可以通过数据处理和分析,判断障碍物的距离和位置,并及时采取相应的避让措施,以确保智能车的行驶安全。
磁场导航电磁传感器可以利用磁场导航原理,帮助智能车进行导航和定位。
地球上存在着地磁场,通过测量周围地磁场的强度和方向,智能车可以确定自己的位置和朝向。
电磁传感器可以测量地磁场的变化,并通过数据处理和分析,将其转化为具体的位置信息,从而实现智能车的准确定位和导航。
金属探测电磁传感器还可以用于探测金属物体。
金属物体对电磁波有很好的反射和吸收能力,通过测量电磁波与金属物体的相互作用,智能车可以检测到周围金属物体的存在。
这种应用可以在智能车的安全性和侦察性方面发挥作用,比如检测路面上的金属障碍物,或者在特定环境下探测金属爆炸物。
环境监测电磁传感器还可以用于智能车的环境监测。
智能车可以搭载多个电磁传感器,分别用于测量不同频段的电磁波,如红外线、紫外线、无线电波等。
通过对环境中电磁波的分析,可以获取到有关温度、湿度、光照强度等环境参数的信息,并将其用于智能车的环境感知和决策。
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十四电磁感应目标检测1.如图1所示,一线圈在匀强磁场中匀速转动,当线圈平面转动至与磁场方向平行位置时( )A .穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大B .穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最大C .穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最小D .穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小2.矩形金属线圈ABCD 位于如图所示的通电长直导线附近,线圈与导线在同一个平面内,线圈的两条边与导线平行。
下列说法正确的是( ) A .在这个平面内线圈远离导线移动时穿过线圈的磁通量减小 B .在这个平面内线圈平行导线移动时穿过线圈的磁通量减小 C .当导线中的电流I 增大时线圈产生沿ADCBA 方向的感应电流D .当导线中的电流I 减小时线圈产生沿ABCDA 方向的感应电流3.在光滑水平面上,一质量为m 、边长为l 的正方形导线框abcd ,在水平向右的恒力F 的作用下穿过某匀强磁场,该磁场的方向竖直向下,宽度为L(L > l ),俯视图如图所示。
已知dc 边进入磁场时的速度为v 0,ab 边离开磁场时的速度仍为v 0。
下列说法正确的是( )A .线框进入和离开磁场时产生的感应电流方向相同B .线框进入和离开磁场时受到的安培力方向相反C .线框穿过磁场的过程中一直做匀速直线运动D .线框穿过磁场过程中恒力F 做的功等于线框产生的焦耳热4.如图所示,一金属直棒MN 两端接有细导线,悬挂于线圈正上方,为使MN 垂直纸面向外运动,可以将( )A .a 、c 端接电源正极,b 、d 端接电源负极B .a 、d 端接电源正极,b 、c 端接电源负极C .b 、d 端接电源正极,a 、c 端接电源负极D .b 、c 端用导线连接,a 端接电源正极,d 端接电源负极5.如图5所示,两根足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 平行放置,导轨平面的倾角为θ,导轨的下端接有电阻。
当空间没有磁场时,使ab 以平行导轨平面的初速度v 0冲上导轨平面,ab 上升的最大高度为H ;当空间存在垂直导轨平面的匀强磁场时,再次使ab 以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面,ab 上升的最大高度为h 。
两次运动中导体棒ab 始终与两导轨垂直且接触良好。
关于上述情景,下列说法中正确的是( )A .两次上升的最大高度比较,有H =hB .两次上升的最大高度比较,有H <hC .有磁场时,ab 上升过程的最大加速度为g sin θD .有磁场时,ab 上升过程的最小加速度为g sin θ6.在如图所示的电路中,L 1、L 2、L 3是三盏相同的灯泡。
当a 、b 两端接交流6V 时,三盏灯的发光情况相同。
若将a 、b 两端接直流6V 时,稳定后观察到的现象是( ) A .三盏灯的亮度相同B .L 1不亮,L 2、L 3的亮度相同C .L 1不亮,L 2比L 3亮D .L 1不亮,L 3比L 2亮B C DIA × × × ×× × × × × × × × L图5图17.如图所示,L 是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零,A 和B 是两个相同的小灯泡。
下列对实验现象的预测合理的是( )A .开关S 由断开变为闭合时,A 灯先亮B 灯后亮B .开关S 由断开变为闭合时,A 、B 两灯同时亮C .开关S 由闭合变为断开时,A 、B 两灯同时立即熄灭D .开关S 由闭合变为断开时,A 、B 两灯都会延迟一会儿熄灭8.关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是( )A .变化的电场一定产生变化的磁场B .均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C .稳定的电场一定产生稳定的磁场D . 振荡的电场在其周围空间产生同频率的振荡磁场E .电磁波可能是横波,也可能是纵波F .电磁波中每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的,且与波的传播方向垂直G .电磁波从一种介质进入另一种介质,频率不变,传播速度与波长发生变化H .电磁波能产生干涉和衍射现象I .正交的电场和磁场叠加,形成了电磁场J .均匀变化的电场周围可产生电磁波K .一切电磁波在真空中的传播速度为3.0⨯108m/sL .电磁波是横波,它要依靠介质传播M .电磁波和机械波都能产生多普勒效应N .电磁波中电场强度和磁感应强度随时间和空间做周期性的变化O .以下三种电磁波按频率由高到低排序为:无线电波、紫外线、γ射线P .电磁波的传播过程就是能量传播的过程9.在图9中,MN 和PQ 是两根竖直放置的相互平行的光滑金属导轨,已知导轨足够长,且电阻可忽略不计。
ab 是一根与导轨垂直且始终与导轨接触良好的金属杆。
开始时,将电键S 断开,让ab 由静止开始下滑,经过一段时间后,再将S 闭合。
若从S 闭合开始计时,则金属杆ab 的速度随时间t 的变化情况不可能是图10中的( )10.如图所示,由同种材料制成的粗细均匀的金属线框,以恒定速度通过有理想边界的匀强磁场,线框的边长小于有界磁场的宽度。
开始计时时线框的ab 边恰与磁场的左边界重合,在运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直,且ab 边保持与磁场边界平行,则图中能定性的描述线框中a 、b 两点间的电势差U ab 随时间变化情况的是 ( )图10A BCD 图9BAC D11.如图11所示,理想变压器的原线圈通过保险丝接在一个交变电源上,交变电压瞬时值随时间变化的规律为u =311sin100πt (V ),副线圈所在电路中接有电热丝、电动机、理想交流电压表和理想交流电流表。
已知理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,电热丝额定功率为44W ,电动机内电阻为1 Ω,电流表示数为3 A ,各用电器均正常工作。
则( ) A .电压表示数为31.1V B .电动机的输出功率为21 WC .变压器的输入功率为44 WD .通过保险丝的电流为30 A12.如图12所示,在绝缘光滑水平面上,有一个边长为L 的单匝正方形线框abcd ,在外力的作用下以恒定的速率v 向右运动进入磁感应强度为B 的有界匀强磁场区域。
线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直,线框的ab 边始终平行于磁场的边界。
已知线框的四个边的电阻值相等,均为R 。
求:(1)在ab 边刚进入磁场区域时,cd 两端的电压; (2)作用在ab 边上的外力的大小; (3)在线框进入磁场区域的过程中,作用在ab 边上的外力的功率; (4)在线框被拉入磁场的整个过程中,通过线框某一截面的电荷量。
13.(6分)如图所示,A 是面积为S =0.2m 2、n =1000匝的圆形金属线圈,其总电阻r =1 Ω,线圈处在逐渐增大的均匀磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度随时间的变化率0.01B t∆=∆T/s ,线圈与阻值R =4Ω的电阻连接,不计电压表对电路的影响。
求:(1)感应电动势的大小E ;2V(2)通过R 的电流大小I ;0.4A(3)电压表的示数U 。
1.6V14.(7分)如图14所示,MN 和PQ 是同一水平面内的平行光滑金属导轨,相距L =0.50m 。
CD 和EF 是置于导轨上的两根金属棒,它们的质量均为m =0.10kg ,电阻均为r =1.0Ω,其余电阻可忽略不计。
整个装置处在磁感应强度B =1.0T 、方向竖直向下的匀强磁场中。
某时刻,金属棒CD突然获得一个瞬时冲量,以v =4.0m/s 的速度开始向右运动,求:(1)金属棒EF 所能达到的最大速度v m ;2.0m/s图12 B图11图14(2)在整个过程中,金属棒EF产生的热量Q。
0.2J15.如图15甲所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。
线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。
线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图15乙所示,其中B0、B1和t1均为已知。
在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。
求:(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小;(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量。
16.(10分)如图所示,固定于水平桌面上的光滑平行金属导轨AB、CD处于竖直向下的范围足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨电阻忽略不计。
导轨的左端接有阻值为R的电阻。
一根质量为m,电阻为r的金属棒MN垂直导轨放置且与导轨接触良好,并始终以速度v向右匀速运动。
(1)若磁场的磁感应强度大小为B0且保持不变时,求:a.回路中的感应电流的大小;b.金属杆受到的安培力大小及方向;(2)当金属棒MN到达图中虚线位置时,恰好使ACNM构成一个边长为L的正方形回路,从此时刻开始计时,并改变磁感应强度大小,可使回路中不产生感应电流,请你推导磁感应强度B随时间t变化的关系式。
R图15甲B乙1 B。