原创《探究电磁感应定律与其简单应用》：这篇简单论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：电磁感应定律作为电磁领域的重要定律,对人类社会的发展起到了巨大的推动作用,具有划时代的意义,时至今日,电磁感应定律依然在生产生活中发挥着巨大的作用.本文探究了电磁感应定律的基本原理、数学表达公式等,区分了动生电动势与感生电动势,分析了电磁感应定律在生产生活中的具体应用情况.
关键词：电磁感应定律；推导公式；应用分析
法拉第电磁感应定律是电磁学领域的最重要的定律之一,电磁感应定律定量解释了电与磁之间的相互转换关系,在理论价值方面,电磁感应定律为麦克斯韦统一电磁场理论、创建麦克斯韦方程组奠定了坚实的理论基础；站在实际价值角度,电磁感应定律是电气化时代的理论基础,人们从电磁感应定律出发,陆续创造出了发电机、变压器等电气设备,人类文明正式迈入电气文明,这具有划时代的意义.因此探究电磁感应定律具有非常重要的现实意义.
1 电磁感应定律概述
1.1 电磁感应的推导公式
电磁感应定律的定义是：因磁通量变化而产生感应电动势的现象；电磁感应定律的表述公式为：
上述几个公式都是电磁感应定律的不同数学表现形式,计算结果相同,（4）式的应用范围最广.
1.2 感应电动势大小的影响因素
引入磁链概念探究影响感应电动势大小的影响因素,利用磁链定义线圈电感值,假设在一闭合回路中有匝数为n的电感线圈L,交变电流i流经电感线圈时,根据电流磁效应,交变电流i产生变化磁场,电感线圈在变化的磁场中,磁通量发生变化,产生感应电动势：
1.3 感生电动势与动生电动势
根据电磁感应定律公式（3）,
磁通量的变化是产生感应电动势的原因,那么引起磁通量变化就可以一分为二看待,有可能是因为磁感应感应强度B的变化引起的,也可能是线圈面积变化所引起的,将（7）式進行转化可做到下列运算公式：
上式第一项即磁感应强度随时间变化所产生的电动势,典型代表为老式家庭电视天线；上式第二项是线圈面积随时间便变化而产生的动生电动势,典型代表即各类发电机.需要注意的是（8）式是与（4）式等价的.
2 电磁感应定律的应用
2.1 电磁感应定律应用——发电机
“电”这种能源形式因其传输方便、环保无污染等优点被广泛应用,因此发电技术在国民经济发展中占据重要地位.
发电机是一种将其他形式能源转变为电能的装置,将风能、潮汐、热能、核能等形式的能源转化为电能,虽然发电机的构成各不相同,例如利用水利能源制成的水轮发电机,利用煤炭石油的汽轮发电机等,但是核心工作原理都是依靠电磁感应定律,辅以电磁率定律.通过构造出能够互相进行电磁感应的磁场与交变电流,实现能量转换.
发电机的核心部件是定子与转子,辅助部件是机座、轴承等部件,定子主要包括铁芯及线包绕组等,转子包括铁芯、转子磁极、滑环等,工作时通过滑环给转子通入励磁电流,根据电流磁效应,转子产生旋转磁场,定子做切割磁感线运动,产生感应电动势.
2.2 电磁感应定律应用——变压器
发电机发电结束后需要将电力及时传输,满足用户需求,尤其是我国目前能源地域分布与需求分布严重不匹配,例如西北地区风能储量极大,也建立了很多大型风电场,但是西北地区的需求量却很小,所以产生了“西电东送”等发展战略,在高压电力传输过程中,变压器是重要电气设备.
上述结论是理想情况下即线圈1内的磁通量等同于线圈2内的磁通量,计算结果显示,初级与次级电动势比值与线圈匝数成正比,但是实际情况或多或少都存在漏磁、涡流等情况,为了提高变压器的工作效率,传统做法是更换导磁率高的铁芯、改善线圈绕制紧密匀称程度或者是在保持增n1n2不变的情况下加n1,但是更换高效率铁芯的改善效果是有限的,而且容易出现磁饱和的现象,因此提高匝数与改善线圈绕制是提升变压器效率行之有效的办法.
2.3 电磁感应定律应用——手机无线充电技术
随着智能手机的普及,尤其是各类APP的广泛应用,手机电池的电量消耗问题日益引起手机开发商的重视,像OPPO推出快充功能,有的手机开发商则提出无线充电的噱头,手机无线充电技术的基本原理也是电磁感应定律,核心技术是磁场源与感应端的合理设计,具体是充电底座实际上电流转化,首先普通电（220伏/50赫兹）的交流电,先后经过低频交流——直流——高频交流的转换,最终转化的交变电流能够形成稳定变化的磁场,需要充电手机放置于充电底座上,手机内设的磁感应线圈,线圈内的磁通量因磁场的变化而变化,产生感应电动势,在手机内的闭合回路中产生稳定电流,从而形成对手机的充电.需要注意的是,手机无线充电技术的难点在于对电流的控制上,转换后的交变电流频率控制是关键,否则将会影响充电市场,更重要的是防止出现安全事故.
2.4 电磁感应定律应用——电磁炉
电磁炉作为现代厨房的常见烹饪器具,因其效率高、加热快、无明火等特点备受人们青睐.电磁炉在工作过程中运用了电磁感应、涡流效应、电流磁效应等定理.
电磁炉的工作原理具体是指：交流电（即市电,220伏,50赫兹）接通后,首先会进行调频,交流电通过整流电路将交流市电转化为直流电,然后直流电转化为高频（20-40赫兹）交流电,根据电流磁效应,高频交变电流产生交变磁场,交变磁场穿过烹饪器具（多为铁、铜等金属材质）,根据电磁感应定律,从微观角度看,烹饪器具内的电子等做切割磁感性的运动,产生非常多的感应电流（涡流）,由于烹饪器具的电阻相对较高,根据功率计算公式
产生的感应电流会产生热效应,从而完成事物的蒸煮、烹饪.
基于上述原理,提升热功率的直接措施即提升感应电流大小,感应电流大小与感应电动势成正比,而感应电动势的大小与交变电流的频率、线圈匝数、烹饪器具的特性有关,而且研究表明,将有磁性的物质放置于磁场中,可以直线提升感应电动势大小,因此以铁磁材料为原材料制作的平底锅成为与电磁炉搭档的首选.
在电磁炉功率调节中,当前很多电磁炉都通过单片机等进行控制,通过将负荷电流的大小设计为PWM信号占空比即可实现功率调节,占空比越高功率越高,反之亦然.
3 结论
电磁感应定律揭示了电磁之间的转化关系,在人类社会中的影响无处不在,因此探究法拉第电磁感应定律具有非常的现实意义,只有深入掌握了电磁感应定律的原理,在生产生活中灵活应用,才能最大程度发挥电磁感应定律的作用,进而推动人类社会的进步与发展.
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简单论文参考资料：
结论：探究电磁感应定律与其简单应用为关于本文可作为简单方面的大学硕士与本科毕业论文简单论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
