电磁感应现象与应用

曲夏楠

摘 要：迈克尔·法拉第发现了磁与电之间的转化关系，磁通量通过闭合电路后会发生变化，闭合电路会产生感应电流，我们称之为电磁感应现象。电磁感应的发现是电磁学领域最伟大的发现之一。电磁感应也与我们的日常生活与生产有着密切的关系，它的出现大大便利了我们的生活。本文通过论述电磁感应现象与电磁感应在生活中的应用，加深人们对电磁感应现象的认识，也说明电磁感应理论只有应用于实践，才能最大地发挥其价值。

关键词：电磁感应现象；生活；应用

一、电磁感应

电磁感应（Electromagnetic induction）又叫做电磁感应现象，指的是闭合电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流的这种现象，其中所产生的电流我们称之为感应电流。

电磁感应的产生条件：第一是闭合电路；第二是通过闭合电路的磁通量产生变化。两个条件是缺一不可的。

1831年，迈克尔.法拉第发现了电磁感应现象，它解释了磁与电之间的联系与转化关系，同时为人类利用电能奠定了基础。电磁感应的发现是电磁学领域最重要的成就之一。

二、电磁感应在生活中的应用

自从发现电磁感应现象之后，电磁感应逐渐影响着人们的日常生活与生产。通过仔细观察，我们会发现，电磁感应现象在生活中的应用是非常广泛的，主要有发电机、电磁炉、动圈式话筒、磁带录音机和变压器等。

（一）发电机

电磁感应现象最重要的一个应用就是发电机。发电机通常是由定子、转子、端盖及轴承等部件组成，其基本原理是定子和转子是由轴承及端盖而连接组装，转子在定子中旋转从而做切割磁力线的运动，在这个过程中产生了感应电势，由接线端子引出接在回路中，于是产生电流。

第一，汽轮发电机。在火力发电厂和核电站中，汽轮发电机的应用较广泛。它利用高温高压的气体，比如水蒸气使汽轮机转动，然后带动转子转动来发电。

第二，水轮发电机。水轮发电机主要是用于水电站中。水流推动水轮机转动，从而使电动机发电，所以水流的能量决定着电动机发电的多少，就像三峡大坝，在水电站建立拦河大坝，可以提高水位，增加水的能量，这样更有利于发电。

第三，风力发电机。风力发电机是将风能转化为电能的机械，我们也可以叫做风车。由风力带动风车叶片运动，再利用风速机提升旋转的速度，来带动发电机发电。

（二）电磁炉

电磁炉已经是生活中常见的厨房电器。我们利用电磁炉可以加热食物，它的出现加快了我们饮食烹调的效率，也对我们的饮食方式产生一定程度的影响。电磁炉是利用电磁感应的原理对食物进行加热，具体来说就是电磁炉的炉面是耐热性的陶瓷板，频率较低的交流电由整流电路变为直流电，在通过控制电流直流电转化成高速变化的电流，高速变化的电流通过陶瓷板下方的线圈时产生磁场。磁场内的磁感线穿过金属器具底部时，产生感应电流，也就是小涡流，于是金属器具本身开始发热，器具里面的东西被加热。

电磁炉具有很大的优势：第一，热效高，节能。电磁炉在工作的时候，金属器具本身自行发热，之后器具内的东西被加热，向外散热的部分较少。第二，无明火烹饪，安全。与煤气灶不同，电磁炉使用无明火，炉面本身不发热，炉内的高温部件温度也不高于250℃，不用担心灼伤。另外炉面是耐热性的陶瓷板，若锅的接触面小也不会产生热，而且锅从电磁炉拿下后，电磁炉也会自动切断电源，十分安全。第三，清洁环保。电磁炉是利用磁场感应，因此在使用时不会释放任何带有气味的物质，也达到了保护室内环境的目地。

（三）动圈式话筒

动圈式话筒是利用电磁感应制成的。为了能让观众更清楚地听到演员们的声音，剧场常常要用动圈式话筒来扩大音量。动圈式话筒主要包括金属膜片和线圈、磁铁及外壳。当声源对着话筒发出声音时，其中的金属膜片由于声波而震动，线圈随之震动，此时的音圈在永久磁场里做切割磁感线运动，这时感应电流产生，也就是我们所说的电信号，电信号经过扩音器放大后传给扬声器，放大后的声音被发出。

（四）磁带录音机

磁带录音机主要包括机内话筒、磁带、磁头、放大电路、传动机构和扬声器等部分，作用是声音的记录和重放。录音的时候，声音通过话筒转变为音频电信号，经过录音放大器后的放大音频电流，进入录音磁头的线圈内，在磁头的缝隙处产生磁场。磁力线是随着音频电流的变化而变化，因此被磁化的声音被记录下来。

放音的时候，磁带按录音时的相同速度紧贴着放音磁头移动，变化的磁场让放音磁头线圈内产生感应电流，再经过放音放大器，扬声器将声音还原。

抹音，我们也称作消磁，就是把记录在磁带上原有声音的剩磁消除掉。

（五）变压器

变压器的运作原理是利用电磁感应来改变交流电压的装置，也是法拉第定律所预测的电动势。交流电的大小与方向在不断地变化，铁芯中便产生变化的磁场。在磁场作用范围内的第二条电线感受到磁场的变化，于是磁通量发生转变，因此第二个线圈中会产生电动势。

生活中，我们为了减少输电线路上的电热损失会利用变压器将较低电压升到较高电压来进行高压输电。到了用户端，我们又会利用变压器将电压降到可以支撑家庭用电的范围，为我们服务。

三、总结

电磁感应现象的发现，可以说是电磁学领域最重要的发现之一，也标志着一场重大的工业和科技革命的到来，它深入揭示了磁与电间的相互联系与转化关系。電磁感应也广泛应用于我们的日常生活和生产中，体现在电子技术、电气化和电磁测量等方面。

我们只有加深对电磁感应现象理论的研究，并将其实践作用于日常生活和生产中，才能最大地发挥电磁感应的作用，推动我国科学和技术的不断发展与进步。

参考文献：

[1]牛宇昂，电磁感应现象在生活中的应用[J].中华少年，2017 （3）.

[2]洪安生，电磁感应和电路[N].福建日报，2003.