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电磁感应基础理论,杨超,1,内容,电磁感应简介电磁感应定律电磁互感电磁感应式无线供电原理,2,电磁感应,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。在电工技术中，运用电磁感应原理制造的发电机，感应电动机和变压器等设备为充分而方便的利用自然界资源提供了便利的条件。在电子技术中，广泛的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，一些非电磁量也可以用之转化为电磁量来测量，从而发展了多种自动化仪表。,3,电磁感应定律,1820年，奥斯特-电流能产生磁。法拉第-磁是否也能产生电？通过十年的观察，成功的发现了电流变化时产生的感应现象。通过一系列实验，揭示了感应现象的奥秘。,4,什么是电磁感应现象？产生电磁感应现象的条件是什么？,把一根磁棒插入线圈，在插入的过程中，电流计的指针发生偏转，这表明线圈中产生了电流，这种电流就叫做感应电流。当磁棒插在线圈内不动时，电流计的指针就不在偏转，这时线圈中米有感应电流。把磁棒拔出来的过程中，电流计指针又发生了偏转，偏转的方向与插入时相反，这表明产生了反方向的电流。在试验中磁棒插入或者拔出的速度越快，电流指针偏转的角度就越大，也就说明感应电流越大。,5,用一个通电线圈代替磁棒，重复上面的过程，可以观察到相同的现象，这是就产生了一个问题，“感应电流的起因导师是因为磁棒或是线圈这个实物对另一个线圈相对运动产生的呢，还是由于磁场的变化呢？”,6,在线圈和直流电源之间串联一个开关，直接插入线圈，然后接通开关，过程中能发现在接通和断开开关的瞬间电流计指针有偏转现象，然后又回到原点。这表明在线圈通电或断电瞬间，线圈中产生了感应电流。这个实验中，两个线圈并没有相对运动。这3个实验的相同点是外侧线圈周围的磁场发生了变化，综合这三个实验就可以认识到，只要线圈周围磁场发生变化，线圈中就能产生感应电流。,7,把接有电流计的导体线框放在均匀的恒磁场中，现框与磁场垂直，CD边可以左右滑动。当CD边左右滑动的时候观察到电流计发生了不同方向的偏转，滑动越快，偏转越大。在这个实验中磁场强度是恒定不变的，所以上面三个实验把感应电流只归结于磁场变化的认识是不对的。以上四个实验的共同点是穿过闭合回路线圈的的磁通量发生了变化。,8,结论,当闭合路线回圈的磁通量发生变化时就会产生感应电流，这就是产生感应电流的条件。,9,电磁互感,当线圈1中的电流变化时所激发的变化磁场，会在他相邻的另一线圈2中产生感应电动势；同样，线圈2中电流变化时，也会在线圈1中产生感应电动势。这种现象称为互感现象。,10,磁感强度公式,如图为求解磁感应强度的公式，根据毕奥萨伐尔定律可得到以下公式,11,电磁感应式无线供电原理,系统由发射线圈和接收线圈组成，两个线圈组合在一起构成电磁耦合感应器，发射先去携带的交流电产生磁场，并通过线圈耦合使接收线圈产生电压。,12,影响因素,无线充电的效率取决于感应线圈之间的耦合系数和他们的品质因数，初级线圈与次级线圈之间的距离