沒有電、磁間的轉(zhuǎn)化就不會有如今的發(fā)達(dá)——電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)
磁與電之間存在著相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,電流不僅能產(chǎn)生磁場,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)。假如沒有磁與電之間的相互轉(zhuǎn)化就不會有電話、不會有電動機(jī)更不會有發(fā)電機(jī),發(fā)電廠也不會如此大規(guī)模的發(fā)電,電能也不可能如此大規(guī)模的普及。所以電磁感應(yīng)真的是造福了整個世界。
本期實(shí)驗(yàn):證明電磁感應(yīng)現(xiàn)象,讓條形磁鐵通過閉合回路的線圈,并檢測是否能產(chǎn)生電流,及電流的變化規(guī)律。此時的DrDaq相當(dāng)于電流表和電壓表。
補(bǔ)充說明:電磁感應(yīng)的產(chǎn)生是因?yàn)橥ㄟ^閉合回路中磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。有兩種方式(下圖示)實(shí)現(xiàn)磁通量的改變。1.讓閉合回路中的導(dǎo)線做切割磁感線的運(yùn)動,2.讓磁場在導(dǎo)體中運(yùn)動(發(fā)電機(jī)多采用這種即線圈固定不變讓磁體運(yùn)轉(zhuǎn))

所需設(shè)備:一個運(yùn)行PicoScope示波器軟件的pc機(jī)、DrDAQ數(shù)據(jù)記錄器、線圈、導(dǎo)線、條形磁鐵。

實(shí)驗(yàn)設(shè)置:
1、將管和線圈垂直安裝在夾具和支架上;
2、使用BNC接頭將線圈連接到DrDAQ。
要使用DrDAQ執(zhí)行此實(shí)驗(yàn),我們必須在PicoScope中使用自定義范圍功能。為此,可以將文件安裝到PicoScope中,或者可以手動輸入設(shè)置。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn):將磁貼倒放在管子上(北極面朝下),觀察屏幕上的曲線圖(電流或電壓)。抓住磁鐵,使磁鐵在線圈中往返的運(yùn)動。在重復(fù)實(shí)驗(yàn)之前,請考慮如果您在將磁鐵放在南極面朝下的情況下,屏幕上的痕跡將如何變化?嘗試一下,看看是否正確。如果設(shè)備允許,通過將線圈沿著管子上下移動來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這樣就相當(dāng)于線圈在做著切割磁感線運(yùn)動。
問題和結(jié)果的討論
1.為什么磁體通過線圈時會產(chǎn)生負(fù)電壓和正電壓?
2.為什么脈沖的寬度(持續(xù)時間)會隨著線圈上下移動而變化?
3.磁體的行進(jìn)速度與線圈的電壓之間的關(guān)系是怎樣的?
4.磁體在通過線圈時的速度會發(fā)生什么變化?
5.加入線圈沒有閉合會怎樣?
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