高中物理秒杀二级结论-《高中物理手册》第三版上市!
高中物理知识点总结
在学习电磁感应内容中,老师会一直强调产生感应电流的条件:闭合回路中的磁通量发生改变。在探索磁生电的历史进程中,有一个很重要的实验装置——法拉第圆盘,它是人类历史上第一个真正意义上的磁生电装置。
法拉第圆盘实物图和简化图
但这里有一个问题,如何利用电磁感应来解释法拉第圆盘发电呢,一眼看过去,圆盘在转动过程中,穿过圆盘的磁通量没有变化,根据感应电流产生的条件,是不会产生电流的,但实际上却产生了电流,前后产生了矛盾,究竟是哪里出了问题呢?
刘叔查看了不少这方面的论文,分享一篇让读者们看看:
论文的观点是,闭合回路中的磁通量发生改变产生感应电流,首先要确定一个闭合回路,在圆盘上任意取一条路径和外电路组成闭合回路,当圆盘转动时看通过这个闭合回路中的磁通量怎么变化,从而利用闭合回路中的磁通量变化来解释产生的电流。
刘叔通过查阅相关资料,对于法拉第圆盘问题,发现更有意思的实验结果:
1、假设磁铁为固定不动,不能旋转,只让圆盘旋转,则检流计会测量到直流。
2、假设圆盘为固定不动,不能旋转,只让磁铁旋转,则检流计不会测量到直流。
3、假设让圆盘与磁铁以同角速度旋转,则检流计会测量到直流,如同第一步骤得到的结果。
上面三个实验结果,跟我们预期的是很不相同的,按照法拉第的电磁感应的解释,站在切割或者闭合回路磁通量变化的角度,应该是实验1和实验2会有电流产生,实验3不会产生电流,但实验结果却是1、3产生电流,2不产生电流。法拉第当年为了解释这个反常现象,他假定当磁铁旋转时,磁铁的整个磁场于其伴随的磁场线是固定不动的,实际上这种假定是正确的,磁场线的参考系与磁铁的参考系是不同的,当然,这个内容就超过高中物理的范畴了。
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