ch6电磁感应
高中物理电磁感应实验
高中物理电磁感应实验电磁感应是物理学中一个重要的概念，它描述了磁场对于导体中运动电荷的影响。
在高中物理实验中，电磁感应实验是一个非常经典的实验，通过它可以直观地观察到磁场对导体中电荷的作用。
在电磁感应实验中，我们通常使用一个螺线管和一个磁铁。
螺线管是由绝缘导线绕成的线圈，它的两端接入一个灯泡或者电流表。
当磁铁靠近螺线管时，我们会观察到灯泡亮起或者电流表指针偏转的现象。
这种现象的解释可以通过法拉第电磁感应定律来理解。
法拉第电磁感应定律表明，当一个导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
在电磁感应实验中，当磁铁靠近螺线管时，磁通量会随之变化，从而产生感应电动势。
具体来说，当磁铁靠近螺线管时，磁场会穿过螺线管的每一个回路。
根据安培环路定理，穿过螺线管的磁通量等于磁场的强度与螺线管的截面积的乘积。
当磁铁靠近螺线管时，磁场的强度会增加，从而导致磁通量的增加。
根据法拉第电磁感应定律，这个磁通量的变化会在螺线管中产生感应电动势。
感应电动势的产生会导致导体中的自由电子发生运动，从而产生电流。
这就是为什么我们可以观察到灯泡亮起或者电流表指针偏转的现象。
当磁铁靠近螺线管时，感应电动势的方向会使得电流在螺线管中形成一个闭合回路。
这个闭合回路就是螺线管的线圈。
通过观察灯泡的亮度或者电流表的指针偏转情况，我们可以间接地测量出感应电动势的大小。
除了静态磁场的影响，动态磁场也可以产生电磁感应。
当我们改变螺线管或者磁铁的位置时，磁场的强度和方向也会发生变化，从而导致磁通量的变化。
根据法拉第电磁感应定律，这个磁通量的变化会在螺线管中产生感应电动势。
通过改变螺线管或者磁铁的位置，我们可以观察到灯泡亮起或者电流表指针偏转的现象的变化。
电磁感应实验不仅可以帮助我们理解电磁感应的原理，还可以应用到实际生活中。
例如，在发电厂中，通过旋转磁铁和线圈之间的相对运动，可以产生感应电动势，从而产生电流。
电磁感应基本概念
电磁感应基本概念电磁感应是物理学中的一个重要概念，它描述了磁场和电场相互作用产生的一种现象。
电磁感应的基本原理是当一个导体处于磁场中运动时，会在导体两端产生电动势，从而引起电流的产生。
这个现象由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年首次发现。
在电磁感应的实验中，通常使用一个磁体和一个金属导体。
当磁体靠近导体时，导体中的自由电子受到磁力的作用，从而发生电流。
这个现象被称为法拉第感应，也是电磁感应的基础。
电磁感应的原理可以通过法拉第定律来描述。
法拉第定律表明，当一个导体中的磁通量发生变化时，导体两端会产生感应电动势。
磁通量是指磁场通过一个闭合环路的总磁通量，用Φ表示。
根据法拉第定律，感应电动势的大小与磁通量的变化速率成正比。
换句话说，当磁通量变化越快时，产生的感应电动势就越大。
磁通量的变化可以通过改变磁场强度、改变导体的速度或改变磁场的方向来实现。
例如，如果将磁体靠近导体并迅速移开，导体中将产生一个短暂的感应电流。
这是因为磁通量在磁体靠近和远离导体的过程中发生了变化。
同样地，如果改变磁场的方向，也会产生感应电动势和电流。
电磁感应的应用广泛，其中最重要的应用之一是电磁感应发电机。
发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
它由一个旋转的导体线圈和一个磁场组成。
当导体线圈在磁场中旋转时，导体中将产生感应电动势，从而驱动电流的产生。
这个电流通过外部电路传输，从而产生电能。
发电机的发明和广泛应用，使得电能的产生和传输变得更加方便和高效。
另一个重要的应用是变压器。
变压器是一种用于改变电压大小的装置。
它由一个主线圈和一个副线圈组成，它们之间通过磁场进行耦合。
当主线圈中的电流发生变化时，磁场也会发生变化，从而在副线圈中产生感应电动势。
根据法拉第定律，感应电动势的大小与主线圈中电流的变化有关。
通过改变主线圈和副线圈的匝数比例，可以实现输入电压和输出电压之间的调节。
除了发电机和变压器，电磁感应还有很多其他的应用。
电磁传感器概述及工作原理介绍
电磁传感器概述及工作原理介绍导读：但是作为现代的传感器，为了便于信号处理，需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。
应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。
这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献，但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。
电磁传感器是最古老的传感器，指南针是磁传感器的最早的一种应用。
但是作为现代的传感器，为了便于信号处理，需要磁传感器能将磁信号转化成为电信号输出。
应用最早的是根据电磁感应原理制造的磁电式的传感器。
这种磁电式传感器曾在工业控制领域作出了杰出的贡献，但是到今天已经被以高性能磁敏感材料为主的新型磁传感器所替代。
基本定义什么是磁传感器？就是把磁场、电流、应力应变、温度、光等引起敏感元件磁性能的变化转换成电信号，以这种方式来检测相应物理量的器件。
什么东西会产生磁场？地球会产生磁场，如果你能测地球表面磁场就可以做指南针，任何电流都能产生磁场，电流传感器也是磁场传感器。
电流传感器可以用在家用电器、智能电网、电动车、风力发电等等。
第三类传感器叫做位置传感器，如果你一个磁体和磁传感器相互之间有位置变化，这个位置变化是线性的就是线性传感器，如果转动的就是转动传感器。
大家在生活中都用到很多磁传感器，比如说电脑硬盘、指南针，家用电器等等。
概述在今天所用的电磁效应的传感器中，磁旋转传感器是重要的一种。
磁旋转传感器主要由半导体磁阻元件、永久磁铁、固定器、外壳等几个部分组成。
典型结构是将一对磁阻元件安装在一个永磁体的刺激上，元件的输入输出端子接到固定器上，然后安装在金属盒中，再用工程塑料密封，形成密闭结构，这个结构就具有良好的可靠性。
磁旋转传感器有许多半导体磁阻元件无法比拟的优点。
除了具备很高的灵敏度和很大的输出信号外，而且有很强的转速检测范围，这是由于电子技术发展的结果。
另外，这种传感器还能够应用在很大的温度范围中，有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强，因此耐受各种环境条件及外部噪声。
电磁感应探究电磁感应的实验
电磁感应探究电磁感应的实验电磁感应是一门重要的物理学原理，它在我们日常生活中的应用非常广泛。
通过实验探究电磁感应的原理，可以帮助我们更好地理解它，并为未来的科学研究和应用打下基础。
实验前，我们首先需要准备一些实验器材，如电磁铁、导线、电池等。
接下来，我们就可以开始探究电磁感应的奥秘了。
首先，我们可以进行一个简单的实验证明电磁感应的存在。
将一个线圈置于磁铁旁边，当我们改变磁铁与线圈的相对位置时，会发现线圈两端出现电流。
这就是电磁感应的原理。
这个实验可以进一步加深我们对电磁感应的理解。
接下来，我们可以进行一个更加复杂的实验。
我们可以用一个变压器来演示电磁感应的原理。
变压器是由一个主线圈和一个副线圈组成，它们分别绕在一个铁芯上。
首先，我们将主线圈接入一个交流电源，然后将副线圈接入一个小灯泡。
当我们打开电源开关时，主线圈中的电流产生变化，从而在铁芯中产生感应电流。
这个感应电流进一步传递到副线圈中，从而点亮小灯泡。
这个实验生动形象地展示了电磁感应的原理。
除了通过实验来探究电磁感应的原理，我们还可以进一步研究一些相关的现象。
例如，我们可以观察到当一个导体在磁场中运动时，会产生感应电流。
这个现象被称为洛伦兹力。
我们可以通过实验来验证这个现象。
将一个金属导管竖直悬挂在两个磁铁之间，并让导管在重力作用下自由下落。
当导管下落时，会穿过磁场区域，此时会发生洛伦兹力，从而产生感应电流。
我们可以使用一个示波器来测量这个感应电流的变化，并观察到一个周期性的波形。
通过这个实验，我们可以更深入地理解电磁感应的原理。
在实验中，我们还可以探究电磁感应的一些应用。
例如，感应炉就是利用了电磁感应的原理。
感应炉中有一个高频的交变电流通过线圈，产生一个变化的磁场。
当金属物体置于磁场中时，由于电磁感应的作用，金属物体会产生感应电流，在这个过程中会大量产生热量，从而加热金属物体。
感应炉的应用广泛，可以用于金属加热、融化、焊接等多个领域。
总的来说，通过实验来探究电磁感应的原理是一种非常有效的学习方法。
CH6 电磁感应和暂态过程.
CH6 电磁感应和暂态过程概论：1820年奥斯特发现了电流的磁效应，相反的问题被人们提出，即磁是否能产生电，很多科学家经过多年的努力均无结果，法拉第经过十余年的努力，终于在1831年使磁产生了电，给出了著名的法拉第电磁感应定律。
既然电流能激发磁场，自然想到磁场是否也会产生电流。
法国物理学家安培和菲涅尔曾提出过这样的问题：既然载流线圈能使它里面的电棒磁化，磁铁是否也能在其附近的闭合线圈中激起电流？许多科学家为回答此问题做过许多实验都没有得到预期的结果。
直到1831年才由英国的法拉第给出决定性的答案。
法拉第的实验表明：当穿过闭合线圈了磁通量发生变化时，线圈中出现电流，这就是电磁感应。
电磁感应中出现的电流叫感应电流。
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面。
它的发现在科学和技术上都有划时代的意义。
它不仅丰富了人类对电磁现象本质的认识，推动了电磁学理论的发展，而且在实践上开拓了广泛应用的前途。
在电工技术中，运用电磁感应原理制造的发电机、感应电动机、变压器等电器设备为充分而方便地利用自然界的能源提供了条件，在电子技术中，广泛地采用电感元件来控制电压或电流的分配、发射、接收和传输电磁信号；在电磁测量中，除了许多重要电磁量的测量直接应用电磁感应原理外，一些非电磁量也可用它转换成电磁量来测量，从而发展了多种自动化仪表。
本章主要内容：电磁感应现象与法拉第电磁感应定律、确定感应电动势方向的楞次定律；两种感应电动势的讨论及计算，并由感生电动势引入感生电场的概念；根据感生电动势引出的自感、互感和涡电流，由此引出互感中同名端的概念；讨论作为储能元件的电感线圈子中储存的磁场能量；根据储能元件（含电容、电感）在电路中的作用，分析各种电路的暂态过程。
§1 电磁感应现象一、电磁感应现象实例（P221图）1、条形磁铁插入和抽出闭合线圈的过程中（有相对运动），闭合线圈中有电流；2、用电磁铁代替条形磁铁后，插入和抽出闭合线圈的过程中（有相对运动），闭合线圈中有电流；3、电磁铁在闭合线圈内不动但电流发生变化（电磁铁的磁场变化），闭合线圈中有电流；4、导体在U形线框上运动时（切割磁感应线），闭合电路中有电流；5、线框在磁场中转动时（切割磁感应线），闭合电路中有电流；以上的共同特点——穿过导体闭合回路的磁通量发生变化。
电磁感应中的电磁感应定律的实验验证
电磁感应中的电磁感应定律的实验验证电磁感应是物理学中的重要概念，它描述了磁场和电流之间的相互作用关系。
其中，电磁感应定律是电磁感应理论的核心，它由法拉第在19世纪提出，并经过实验验证。
电磁感应定律的核心思想是：当磁场的变化穿过一个闭合回路时，会在回路中产生感应电流。
这个定律可以用一个简单的实验来验证。
首先，我们需要准备一根导线和一个磁铁。
将导线弯成一个闭合的回路，并将磁铁放在回路的一侧。
接下来，我们用一个电流表测量回路中的电流。
当我们移动磁铁时，磁场的变化就会穿过回路。
根据电磁感应定律，这个变化会在回路中产生感应电流。
实验中，我们可以观察到电流表的指针发生偏转，说明确实产生了感应电流。
接下来，我们可以改变实验的一些参数，来进一步验证电磁感应定律。
首先，我们可以改变磁铁的位置。
当磁铁靠近回路时，磁场的变化更大，电流表的指针偏转也更大。
而当磁铁远离回路时，磁场的变化较小，电流表的指针偏转也较小。
这与电磁感应定律预测的结果是一致的。
其次，我们可以改变磁铁的速度。
当磁铁移动速度较快时，磁场的变化也较快，电流表的指针偏转较大。
而当磁铁移动速度较慢时，磁场的变化也较慢，电流表的指针偏转也较小。
这也符合电磁感应定律的预测。
此外，我们还可以改变导线的形状和材料。
当导线的长度增加时，回路中的电阻也增加，电流表的指针偏转会减小。
而当导线的材料改变时，回路中的电阻也会改变，电流表的指针偏转也会有所不同。
这些实验结果再次验证了电磁感应定律的有效性。
通过这些实验证据，我们可以得出结论：电磁感应定律描述了磁场和电流之间的相互作用关系，当磁场的变化穿过一个闭合回路时，会在回路中产生感应电流。
这个定律在实验中得到了验证，并被广泛应用于电磁感应相关的技术和设备中。
总之，电磁感应定律是电磁感应理论的核心，通过实验验证可以得到确认。
这个定律的发现和验证，不仅推动了物理学的发展，也为电磁感应技术的应用提供了理论基础。
在今后的研究和实践中，我们可以进一步探索电磁感应定律的应用，以及与之相关的其他物理现象和定律。
电磁感应实验
电磁感应实验电磁感应是一种基本的物理现象，指的是当电导体在磁场中或由磁场变化时，会产生感应电动势或感应电流。
为了验证电磁感应定律，即法拉第电磁感应定律，我们进行了以下的电磁感应实验。
实验材料与装置：1. 直流电源2. 螺线管3. 铁芯4. 线圈5. 磁铁6. 示波器实验目的：通过电磁感应实验，验证法拉第电磁感应定律，并了解磁场对电导体的影响。
实验过程：1. 首先，我们将一根铁芯插入螺线管中，并将螺线管的一端连接到直流电源的正极，另一端连接到示波器的输入端。
2. 然后，将磁铁靠近螺线管，观察示波器上的波形变化。
3. 接着，我们固定螺线管，移动磁铁，再次观察示波器的波形变化。
4. 最后，我们调节直流电源的电压，观察示波器上的波形变化情况。
实验结果：通过实验观察，我们可以得出以下结论：1. 当磁铁靠近螺线管时，示波器上的波形随之变化，表明感应电动势产生。
2. 当磁铁远离或移动时，波形也随之变化，说明感应电压随着磁场的变化而变化。
3. 当调节直流电源的电压时，示波器上的波形振幅也相应改变，说明感应电动势与供电电压成正比。
实验分析与讨论：根据实验结果，可以得出以下分析和讨论：1. 实验结果符合法拉第电磁感应定律，即感应电动势的大小与磁通量的变化速率成正比。
当磁场强度或磁场发生变化时，会导致电磁感应现象的发生。
2. 实验中使用的螺线管是一个线圈，当磁场通过线圈时，线圈内的自感应现象也会对实验结果产生影响。
自感应电动势与电流的变化速率成正比，会导致感应电动势的改变。
3. 实验中使用的直流电源为恒定电压源，但在实际应用中，外加电源可能是交流电源，此时感应电动势的变化将更为复杂。
交流电磁感应流程包括正弦波的不同相位，需要进一步研究和分析。
4. 通过调节直流电源的电压，我们观察到波形振幅的变化，说明感应电动势与供电电压成正比。
这是因为感应电压是由磁通量的变化引起的，而磁通量与电流成正比。
结论：通过这个电磁感应实验，我们验证了法拉第电磁感应定律，并对磁场对电导体的影响有了更深入的了解。
电磁感应基础知识总结
电磁感应基础知识总结Hello，大家好，这里是法雕本周我们来说说电磁感应部分的基础知识！一样大家能将他们掌握好，为下面的四个专题：图像，电路，力学，能量问题打好基础。
(此篇文章不包括互感，自感，涡流等问题)该文章分为3部分：1.电磁感应现象与其产生条件2.楞次定律3.法拉第电磁感应定律———————————————————一.电磁感应现象与产生条件：首先，让我们应了解两位物理学家：奥斯特，法拉第。
物理学史：1.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，这种现象被称为电流磁效应。
2.1831 年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
简单来说，电流的磁效应就是电磁；电磁感应是磁电，电磁感应中得到的电流叫感应电流，得到的电动势叫感应电动势。
我们可以类比电流和感应电动势的关系，得到感应电流和感应电动势的关系。
有了感应电流，接下来，就该研究感应电流的方向了。
现在我们介绍一下楞次定律！二.楞次定律物理学史：1834 年，俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律楞次定律告诉我们：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流磁通量的变化。
即：△Ψ是因，产生的感应电流是果。
这里面有一个重点也是它的核心：阻碍(用一张图来说明)在做题的过程中，有三个口诀(大家老师也说过吧，在以后的文章中会专门用3道题来探讨这3个口诀的作用)1.增反减同---磁通量变化2.来拒去留---导体相对运动3.增缩减扩---线圈补充：Ψ △Ψ △Ψ/△t(法感会用到)!：在求算这三个量时，它们均与线圈的匝数n无关。
就Ψ，如下图：均穿过一条，所以，当我们求磁通量时，不妨利用穿过平面的磁感线净条数来求这样会使问题简化。
还有一个问题：它们三者有关系吗？这里，我们不妨类比V △V a 高一我们知道a,△V与V无必然联系，一切皆有可能，那么Ψ，△Ψ，△Ψ/△t也是一样。
(在交流电一章我们会发现：对于交流电来说当Ψ最大即BS时，△Ψ/△t＝0；当Ψ最小即0时，△Ψ/△t最大)我们继续回到楞次定律中干货：楞次定律使用步骤：1.原(原来的B方向)2.感(利用阻碍，判出感B的方向)3.电流(安培定则)在楞次定律的基础上，我们可以得到右手定则，右手定则需要掌握的就是右手的每个部位代表这什么：1.B穿掌心(不要怕，不痛的)2.拇指指运动3.四指即感应电流方向(内电路中，也就是电势高的方向)三.电磁感应定律：注意：1.在运用E＝BLV时，L为导体棒的有效切割长度即导体棒在垂直于速度V方向上的投影长度。
电磁感应的原理及应用
电磁感应的原理及应用1. 原理电磁感应是指通过磁场变化或电流产生的变化引起的电压和电流的现象。
这一原理是由法拉第在19世纪中期首次发现的，被称为法拉第电磁感应定律。
根据该定律，当导体遭遇磁场的变化时，将会在其内部产生感应电动势，从而产生电流。
电磁感应的原理基于下面两个重要的定律： - 法拉第电磁感应定律：当一个导体遭遇磁场变化时，在导体内部将会产生感应电动势，这个电动势的大小与磁场的变化速率和导体的几何形状有关。
- 洛伦兹力定律：当一个导体内有电流通过时，其周围会形成磁场。
当导体与磁场相互运动时，导体内的电子将会受到磁场力的作用，导致感应电动势的产生。
2. 应用电磁感应的原理在现代科学和技术中得到广泛应用。
以下是一些常见的应用领域：2.1 发电机发电机是利用电磁感应原理工作的设备，它将机械能转化为电能。
发电机由一个旋转的磁场和一个静止的线圈组成。
当磁场穿过线圈时，感应电动势就会在线圈中产生，从而产生电流。
这种电流可以用来供应家庭、工业和商业所需的电力。
2.2 变压器变压器是利用电磁感应原理进行能量传输和电压变换的设备。
它由两个线圈（一个是输入线圈，另一个是输出线圈）和一个共用的铁芯组成。
当通过输入线圈流过交流电时，线圈中的磁场将感应电动势在输出线圈中产生，从而实现电能的传输和电压的变换。
2.3 感应加热感应加热是利用电磁感应原理进行加热的技术。
在感应加热中，通过一个高频交流电源产生一个交变磁场，然后将需要加热的导体放置在磁场中。
由于导体的电阻，导体内部将产生热量，从而实现加热的效果。
这种技术被广泛应用于金属熔炼、熔锻、焊接和加热处理等领域。
2.4 磁悬浮列车磁悬浮列车利用电磁感应原理进行悬浮和推进。
在磁悬浮列车中，列车车体下方的轨道上安装有电磁铁，而车体底部则安装有磁体。
当电磁铁通电时，产生的磁场将车体悬浮在轨道上，并且生成一个向前的推力。
这种悬浮方式可以减少空气和轨道的摩擦阻力，从而实现高速运行。
CH6仪表使用说明书
2、型号规格
内 容 CH6/ A — B C 外形尺寸 — — D E H 面板形式 S F 显示颜色 报警 R T A0 变送输出 A1 A2 B0 外供变送器电源 B1 B2 代 码 数显仪 160(W)×80(H)×125(L) 或 80(W)×160(H)×125(L) 96(W)×96(H)×76(L) 96(W)×48(H)×82(L) 或 48(W)×96(H)×82(L) 72(W)×72(H)×75(L) 48(W)×48(H)×108(L) 横式 竖式 方形 红色 2 点报警输出 无变送输出 电流输出 电压输出 无外供电源 外供 24V 外供 12V E 热电偶输入 出厂预设 输入信号 R 热电阻输入 I 直流电流 V 直流电压 � 说 明 �
输入信号类型 电 压 0~5VDC 1~5VDC 0~10VDC Pt100 Cu100 Cu50 BA1 BA2 G53
量程范围 -1999~9999 -200.0~500.0℃ -50.0~150.0℃ -50.0~150.0℃ -200.0~650.0℃ -200.0~500.0℃ -50.0~150.0℃
当仪表处于测量状态时，可进行密码设置。 ① 按住设置键 ② 连续按下 ③ 按 1111 ④ 按 ★ 不松开，直到显示 ， ， 键的配合下将其修改为
当仪表判断输入信号出故障时，以设置的 输出的输入值。
6、操作
6.1 面板及按键说明（以 A-H 规格的仪表为例）
， 切换到 键进入修改状态，在
键，密码设置完成
6.3 报警设定值的设置方法
报警设定值在第 1 组参数。 ① 按住设置键 ② 单次按下 ③ 按 ④ 通过 ⑤ 按 数，按 2 秒以上不松开，进入设置状态，仪表显示第 1 个参数的符号 键可以顺序选择本组其它参数
Ch6压电式传感器
CH6 压电式传感器原理:基于压电材料的压电效应。
应用：测量加速度、压力、位移、温度、湿度等。
6.1 压电效应1、正压电效应某些晶体或多晶陶瓷，当沿着一定方向受到外力作用时，内部就产生极化现象，同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力去掉后，又恢复到不带电状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随着改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。
上述现象称为正压电效应。
2、逆压电效应如对晶体施加一定变电场，晶体本身将产生机械变形，外电场撤离，变形也随着消失，称为逆压电效应。
3、压电转换元件受力变形的几种形式（图6-1）4、几种常用压电材料的压电效应(1) 石英晶体(2) 压电陶瓷(3) 高分子材料5、压电方程与压电常数压电元件受到力F 作用时，就在相应的表面产生表面电荷Q ，力F 与电荷Q 存在如下关系：Q dF = （d 为压电系数）压电系数d 对于一定的施力方向和一定的产生电荷的表面是一个常数，但上式仅能用于一定尺寸的压电元件，没有普遍意义。
为使用方便，常采用下面的公式。
ij q d σ=式中 q — 电荷的表面密度，单位为（2/c cm ）；σ— 单位面积上的作用力，单位为（2/N cm ）；ij d — 压电常数，单位为（/C N ）。
(1) 压电常数① ij d ：在“短路条件”下,单位应力所产生的电荷密度。
“短路条件”是指压电元件的表面电荷从一开始发生就被引开。
② 压电常数g ：表示在不计“二次效应”的条件下，每单位应力在晶体内部产生的电势梯度，因此有时也称为压电电压常数。
20[/]dV N g m m εε=③ 压电常数h ：表示在不计“二次效应”的条件下，每单位机械应变在晶体内部产生的电势梯度。
[/]Vmh gE m m =④ 机电耦合系数K ：表示晶体中存储的电能对晶体所吸收的机械能之比的平方根。
或者反过来，表示晶体中存储的机械能对晶体所吸收的电能之比的平方根。
2K =由机械能转变成的电能输入的机械能 或 2K =由电能转变成的机械能输入的电能机电耦合系数K 在数值上等于压电常数h 和压电常数d 乘积的平方根。
CH6压电式传感器(含答案)《传感器与检测技术(第2版)》习题及解答.docx
第6章压电式传感器一、单项选择题1、对石英晶体，下列说法正确的是（）0A.沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，也没有电荷产生。
B.沿光轴方向施加作用力，不会产生压电效应，但会有电荷产生。
C.沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，但没有电荷产生。
D.沿光轴方向施加作用力，会产生压电效应，也会有电荷产生。
2、石英晶体和压电陶瓷的压电效应对比正确的是（）A.压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性也比石英晶体好B.压电陶瓷比石英晶体的压电效应明显，稳定性不如石英晶体好C.石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性也比压电陶瓷好D.石英晶体比压电陶瓷的压电效应明显，稳定性不如压电陶瓷好3、两个压电元件相并联与单片时相比说法正确的是（）A.并联时输出电压不变，输出电容是单片时的一半B.并联时输出电压不变，电荷量增加了 2倍C.并联时电荷量增加了 2倍，输出电容为单片时2倍D.并联时电荷量增加了一倍，输出电容为单片时的2倍4、两个压电元件相串联与单片时相比说法正确的是（）A.串联时输出电压不变，电荷量与单片时相同B.串联时输出电压增大一倍，电荷量与单片时相同C.串联时电荷量增大一倍，电容量不变D.串联时电荷量增大一倍，电容量为单片时的一半5、用于厚度测量的压电陶瓷器件利用了（）原理。
A.磁阻效应B.压阻效应C.正压电效应D.逆压电效应6、压电陶瓷传感器与压电石英晶体传感器的比较是（）。
A.前者比后者灵敏度高B.后者比前者灵敏度高C.前者比后者性能稳定性好D.前者机械强度比后者的好7、压电石英晶体表面上产生的电荷密度与（）。
A.晶体厚度成反比C.作用在晶片上的压力成正比8、压电式传感器目前多用于测量（A.静态的力或压力C.位移B.晶体面积成正比D.剩余极化强调成正比）oB.动态的力或压力D.温度A.不产生压电效应B. 产生逆向压电效应C. 产生横向压电效应D. 产生纵向压电效应关于压电式传感器中压电元件的连接，以下说法正确的是（二、多项选择题1、 压电晶体式传感器其测量电路常采用（）。
初中物理电磁感应解析
初中物理电磁感应解析
电磁感应是指导体中或导体与磁场相互作用时所产生的感应电动势和感应电流的现象。
这个过程往往与导体的运动相结合，形成了许多实际应用。
以下是有关初中物理电磁感应的解析：
一、电磁感应的原理
磁通量的变化会在导体中引起电动势的变化，从而产生感应电流。
电磁感应定律描述了磁通量变化和感应电动势之间的关系：
感应电动势E=-ΔΦ/Δt
其中E代表感应电动势，ΔΦ代表磁通量的变化，Δt为时间变化量。
二、电磁感应的应用
电磁感应的应用包括了变压器、发电机和电动机等。
变压器：使用电磁感应过程将低电压升压为高电压
发电机：通过转动绕组，变化磁通量来产生电动势
电动机：通过用电流产生磁场从而运动。
三、感应电流的方向
感应电流的方向可以通过楼德定则来确定。
楼德定则描述了一个导体中感应电流和磁场之间的关系：
当一个导体在磁场中运动时，感应电流的方向与导体所处的位置、运动方向及磁场的方向有关。
四、感应电动势大小的影响因素
感应电动势的大小取决于磁通量变化的速率和导体的面积。
当磁通量的变化速率较大或导体面积较大时，感应电动势会更大。
在物理学中，电磁感应是一个重要的概念。
这些解析希望能对大家理解初中物理电磁感应有所帮助。
电磁感应原理和应用
电磁感应原理和应用电磁感应是电磁学的一个重要分支，它描述了当导体中的磁通量发生变化时，导体中会产生感应电流。
电磁感应原理是根据法拉第电磁感应定律而建立的。
电磁感应原理的应用非常广泛，包括发电机、变压器、感应加热等。
原理篇电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，导体中会产生感应电流。
简单来说，当导体通过磁场或磁场通过导体时，导体中的自由电子会受到力的作用而产生电流。
具体来说，当导体运动穿过磁场时，导体中的自由电子会受到洛伦兹力的作用，从而形成感应电流。
这种现象称为运动感应。
同时，当磁场的强度发生变化时，导体中的自由电子也会受到洛伦兹力的作用而形成感应电流。
这种现象称为磁场感应。
应用篇电磁感应原理的应用非常广泛，下面我将介绍几个典型的应用。
1. 发电机发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
通过旋转磁场或者磁场的变化，产生感应电流，从而产生电能。
发电机广泛应用于发电站、燃气发电机组等领域，为我们的生活和工业生产提供了可靠的电力供应。
2. 变压器变压器是利用电磁感应原理改变交流电电压的装置。
它由两个或多个线圈组成，在输入侧线圈产生磁场的变化时，在输出侧线圈就会感应出相应的电动势。
通过变压器，我们可以方便地改变电压大小，从而实现电能的传输和分配。
3. 感应加热感应加热是利用电磁感应原理将电能转化为热能的过程。
通过高频交流电所产生的交变磁场，在电磁感应的作用下，导致感应加热体（如锅炉、熔炉等）内部产生涡流，从而将电能转化为热能。
感应加热广泛应用于工业生产中的焊接、熔炼、淬火等领域。
4. 电磁感应传感器电磁感应传感器是一种利用电磁感应原理进行测量和检测的装置。
通过感应电流的变化或感应电动势的产生，可以测量或检测到电磁场的强度、速度、方向等参数。
电磁感应传感器广泛应用于工业自动化、交通运输、环境监测等领域。
总结篇电磁感应原理是电磁学中的重要内容，通过描述导体中的感应电流的产生，揭示了电磁感应的本质。
电磁感应的原理与实验 → 光电效应的原理与实验
电磁感应的原理与实验→ 光电效应的原
理与实验
本文将阐述电磁感应的原理和实验，以及光电效应的原理和实验。
电磁感应的原理与实验
原理
电磁感应是指在磁场中，导体中的电荷受到力的作用，从而产生电流的现象。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体处于磁场中时，如果磁通量发生变化，导体两端会产生感应电动势，从而驱动电流的产生。
实验
进行电磁感应的实验时，可以采用以下步骤：
1. 准备一个导体线圈和一个磁铁；
2. 将导体线圈连接到一个电流表和一个电源上；
3. 将磁铁靠近导体线圈，观察电流表的读数；
4. 移动磁铁，使其远离或靠近导体线圈，观察电流表的读数变化。
通过实验观察，我们可以发现当磁铁靠近或远离导体线圈时，
电流表的读数会发生变化。
这表明在磁场变化时导体中会产生电流。
光电效应的原理与实验
原理
光电效应是指当光照射到金属或半导体表面时，会使其发射电
子的现象。
根据爱因斯坦的光电效应理论，光的能量由光子组成，
当光子能量大于材料的逸出功时，光照射到材料表面会使电子脱离
原子束缚并被发射出来。
实验
进行光电效应的实验时，可以采用以下步骤：
1. 准备一个光电效应实验装置，包括光源、光电池和电流测量仪器；
2. 将光源照射到光电池上，确保光电池表面受到光的照射；
3. 使用电流测量仪器测量光电池上的电流变化。
通过实验观察，我们可以发现当光照射到光电池上时，电流测量仪器会显示出电流的存在。
这表明在光照射下，光电池中的光电效应会导致电流的产生。
以上是关于电磁感应和光电效应的原理与实验的简要介绍。
希望对您有所帮助！。
电磁感应的奥秘电磁感应实验与电磁感应原理
电磁感应的奥秘电磁感应实验与电磁感应原理电磁感应的奥秘—电磁感应实验与电磁感应原理电磁感应是电磁学中的一个重要概念，它揭示了电与磁的相互关系，以及在磁场中运动的导体产生感应电动势的原理。
本文将通过介绍电磁感应实验和电磁感应原理，探索电磁感应的奥秘。
一、电磁感应实验1. 弗拉第电磁感应实验弗拉第于1831年进行的电磁感应实验，是研究电磁感应现象的重要里程碑。
他发现，当通过一个绕线圈的磁场发生变化时，该绕线圈的两端会产生电压。
这一实验表明了磁场变化可以引发感应电动势，从而产生电流。
2. 感应环实验感应环实验是另一个展示电磁感应的经典实验。
实验中，将一个金属环置于变化的磁场中，观察到环上出现感应电流。
这表明，导体中自由电子受到磁场影响，导致产生电流。
二、电磁感应原理电磁感应原理建立在法拉第电磁感应定律的基础上，即“变化的磁场产生感应电动势”。
而感应电动势的大小与磁场变化的速率成正比。
根据这一原理，可以推导出电磁感应的一些重要规律。
1. 磁通量和磁感应强度磁通量是描述磁场穿过一定面积的物理量。
根据电磁感应原理，当一个闭合回路内的磁通量发生变化时，该回路中将会产生感应电动势。
磁感应强度是磁场的一种度量，它与磁通量的关系由法拉第电磁感应定律给出。
2. 自感与互感自感是指一个回路中的电流变化引起自身的电动势。
而互感则是指两个或多个回路之间的电流变化相互影响，产生相应的感应电动势。
这些现象是基于电磁感应原理的结果，也是电磁感应的重要应用。
三、电磁感应的实际应用1. 发电机发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
通过转子内的绕组在磁场中运动，感应产生电动势进而产生电流，实现能量的转换。
发电机在能源领域中起着至关重要的作用。
2. 变压器变压器是利用电磁感应原理工作的电气设备。
它能够调整交流电的电压，使之适应不同的用电需求。
变压器通过互感的原理，将输入线圈和输出线圈间的电能传递和调整。
3. 电磁感应传感器电磁感应传感器是利用变化的磁场来检测和测量物理量的传感器。
电磁感应的应用和原理
电磁感应的应用和原理1. 引言电磁感应是电磁学中的重要概念，它描述了磁场变化对电场的影响。
电磁感应不仅有着重要的理论意义，还有许多实际应用。
本文将介绍电磁感应的原理，并讨论其在实际应用中的一些典型案例。
2. 电磁感应的原理电磁感应是由法拉第电磁感应定律描述的，该定律表明当一个磁场的强度或方向发生变化时，会在周围产生感应电动势。
2.1 法拉第电磁感应定律的表达式法拉第电磁感应定律的数学表达式如下：$$ \\epsilon = -\\frac{{d\\Phi}}{{dt}} $$其中，$\\epsilon$ 表示感应电动势，$\\Phi$ 表示磁通量，t表示时间。
这个公式表明感应电动势的大小与磁通量的变化率成反比。
2.2 磁场变化对电场的影响当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，根据法拉第电磁感应定律，会在电路中产生感应电动势。
这样，电路中就会有电荷的移动，从而产生电流。
此时，磁场的变化对电场产生了影响。
3. 电磁感应的应用案例电磁感应的原理被广泛应用于各种实际场景中。
以下是几个常见的应用案例：3.1 发电机发电机是电磁感应原理的重要应用之一。
发电机通过旋转的磁场与线圈之间的相对运动，使线圈中产生感应电动势，从而产生电流。
这个电流可以被用于供电。
3.2 变压器变压器也是电磁感应的重要应用之一。
变压器通过在一根线圈中产生交变电流，从而在另一根线圈中产生感应电动势。
这个原理被广泛用于电能的输送和变换。
3.3 感应加热感应加热是电磁感应的一种重要应用。
通过在金属导体中产生感应电流，可以使导体表面产生热量。
感应加热被广泛应用于工业生产中的金属加热、焊接等场景。
3.4 感应传感器感应传感器是利用电磁感应原理测量和检测物体特性的设备。
例如，利用电磁感应测量物体的距离、速度、温度等。
感应传感器在自动化控制、工业生产和科学研究中有着广泛的应用。
3.5 电磁炉电磁炉是一种利用电磁感应原理加热的设备。
它通过在金属盘上产生感应电流，从而使盘上的食物加热。
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BL2 sin2 0
2
方向从 a b
8.3感生电动势 有旋电场
感生电动势：由于磁场变化在导体回路中产生的电动势
谁提供非静电力？
有旋电场
: 麦克斯韦提出 不论有无导体或导体回路，变
化的磁场都将在其周围空间产生具有闭合电场 线的电场
感电生场电场或有E旋V
有旋电场与静 电场的比较
相同
电能 对处于其中的电荷施加力的作用
E1
M12
dI 2 dt
讨结论
(1) 可以证明：
M 21 M12 M
(2) 两个线圈的互感与各自的自感有一定的关系
M k L1L2
k 为两线圈的耦合系数
(0 k 1)
改变两线圈的相对位置,可改变两线圈之间的耦合程度。
k =1 两线圈为完全耦合：
M L1L2
k =0 两线圈间无相互影响：
r 例 在空间均匀的磁场中 B Bzˆ
导线ab绕Z轴以 匀速旋转 导线ab与Z轴夹角为
设 ab l
求 导线ab中的电动势
z
l
B
b
r
dl
2 vB
l
解 建坐标如图
aO
v
B
vB
rB lBsin
dEi
(v
B) dl
vBdl
cos
Bsin2 ldl
L
Ei dEi B sin 2 ldl
8.2.1. 动生电动势产生的原因
fm
e(v
B)
洛伦兹力充当了非静电力
b
× ×× ××××
I
× × × × × × ×B
Fe
○G × × × × × × × v
× × × f×m × × ×
× ×× ××××
a
8.2.2动生电动势的计算
Ek
fm e
(v
B)
动生电动势为 闭合回路中的动生电动势为
1.自感现象
线圈电流变化
穿过自身磁通变化
在线圈中产生感应电动势
I
2.自感系数
B
当 I I (t)
B B(t)
(t) B dS
S
E d
dt
—— 自感电动势 遵从法拉第定律
根据毕 — 萨定律
穿过线圈自身的磁通量 与
电流 I 成正比
LI
L 自感系数
3.自感电动势
自感电动势
E d(LI ) L dI I dL
M 0
例 在半径为a 的N 匝线圈的轴线上d 处，有一半径为b 、匝数为
N2 的圆线圈
(b a), 且两线圈法线间夹角为
求 互感系数
解
B
N0
2(a2
Ia2 d 2)32
a
n
由于 b a
N2 (B S ) N2BS cos
b d
N2 N0 Ia2
2(a2
d
2
3
)2
πb2 cos
M
I
第6章 电磁感应
本章内容：
6. 1 电动势 6. 2 动生电动势 6. 3 感生电动势 6. 4 自感 6. 5 互感
6.1. 电动势
要求在电源内电路中存在一种能反抗静电力、并把正电荷由负极低电势处推
向正极高电势处的非静电力Fk
电源
能将其他形式的能量 转化为电能的装置
例: 干电池、发电机、太阳能电池
dt
dt dt
若回路周围不存在铁磁质, 且回路大小、形状及周围磁介质分布不变
E自
L
dI dt
例1）求长螺线管线圈的自感量（
）
l R
通以电流Байду номын сангаас R
求
BS nIS
l
L N NnIS
R
( N )2 IlS
l
l
n2 IV
L L n2V
I
8.5互感
1.互感定义
线圈 1 中的电流变化
B1
(2) 是标量，规定其方向为电源内部电势升高的方向；
(3) 如果一个闭合电路L上处处都有非静电力Fk存在
E Ek dl
8. 2 动生电动势
两种不 同机制
1. 相对于实验室参照系，磁场不随时间变化，而 导体回路运动（切割磁场线）------动生电动势
2. 相对于实验室参照系，若导体回路静止， 但磁 场随时间变化------感生电动势
Ei
b
a Ek
dl
b(v
a
B) dl
Ei
L
d Ei
L
(v
B)
dl
讨论 (1) (2)
(3)
E d
适用于一切产生电动势的回路
dt
Ei
b(v
B)
dl
a
适用于切割磁力线的导体
Eab Ub Ua
b a Ek dl
b
(v
B)
dl
a
0 Ub Ua 0 Ub Ua
不同 有旋电场线为闭合曲线，
非保守场
EV d S 0
S
L EV dl 0
感生电动势的计算
法拉第电磁感应定律
Ei
L
Ev
dl
d
dt
d dt
S
B
d
S
因为回路固定不动，磁通量的变化仅来自磁场的变化
Ei
L
Ev
dl
S
B t
d
S
在变化的磁场中，有旋电场强度对任意闭合路径 L的线积分 等于这一闭合路径所包围面积上磁通量的变化率。
A
B
Fk
Fe +
I
E
如何度量这种本领？
E ----电动势
G 。。
E
F k
kq
(非静电性场强)
A
F dl q
E dl
k
(电源内) k
(电源内) k
E Ak q
电动势的计算：非静电力Fk把单位 正电荷 从负极通过电
源内部搬到正极所作的功
E
A B Ek dl
结论 (1) 反E映电源作功能力，与外电路无关；
N2 N0a2
2(a2
d
2
3
)2
πb2 cos
I
引起线圈 2 的磁通变化
线圈 2 中产生感应电动势
穿过线圈 2 的磁通量正比于
L1
L2
2.线圈1 中电流 I
21 M I21 1 （M21：互感系数）
•3. 互感电动势
E2
d(M I21 1) dt
M
21
dI1 dt
I1
dM 21 dt
若两线圈结 构、相对位置及其周 围介质分布不变时
E2
M
21
dI1 dt
例 一半径为R 的长直螺线管中载有变化电流，当磁感应强度
的变化率 B / t 以恒定的速率增加 时，
求 管内外的 EV
解 管内：
L Ev d l
B
d
S
S t
EV
2πr
B t
πr 2
EV
Ev
r 2
B t
EV
r
R
管外：
Ev
2πr
B t
πR2
EV
R2 2r
B t
O
R
r
8.4 自感