電磁感應現象在生活中的應用

付仕達

（渤海大學附屬高級中學，錦州 121000）

電磁感應現象的發現，使人們認識到了電和磁之間存在的聯系，為人們更好的利用電能提供了新的途徑，促進了人類社會的進一步發展，電磁感應技術的規模化應用，也標志著人類發展進入新的歷史階段。

1 法拉第與電磁感應

法拉第在一次偶然的試驗中發現了磁針被一種神秘力量所吸引，通過多次試驗后，法拉第將這一神秘力量的來源歸結為電。在試驗中，在一個固定的鐵環上放置兩個導電線圈，一個線圈連接直流電源，另一個線圈則連接電流表，在正常通電的情況下，電流表指針為發生偏轉，此時斷開直流電源，電流表指針則發生明顯的偏轉，由此可以斷定，在兩個線圈之間，存在著某種介質，實現了能量的傳遞，這種能量最終以電能的方式所體現出來。

通過大量的試驗，法拉第解密了電磁感應現象的存在，并對影響電磁感應效果的因素進行了明確，它們分別是：磁場強度的變化、電流的變化、磁場位置的移動，并且，法拉第電磁感應現象進行了總結：當閉合電路內的磁通量發生變化時，閉合電路中必然產生抑制磁通量變化的電流。

2 電磁感應現象在人們生活中的應用舉例

在我們的生活中，電磁感應現象的應用幾乎無處不在，小至一個話筒，大到磁懸浮列車，都無一例外的用到了電磁感應技術。

2.1 動圈式話筒

在電子科學技術不斷發展的過程中，各種類型的話筒逐漸被研究出來，其中，動圈話筒作為較早出現的一種聲音傳導設備，其中就用到了電磁感應技術。

動圈式話筒中的金屬膜片在振動的過程中，會帶動與之相連的音圈進行同步運動，由于內部存在恒定磁場，在音圈振動的過程中會切割磁力線，因此產生的感應電流會隨著音圈振動頻率和幅度的變化而變化。產生的電流經過多級信號處理之后，從揚聲器中被放大出來，并且，由于音圈的驅動能力限制，對外界聲音干擾的靈敏度較低，廣泛適用于舞臺表演、演講活動中。

2.2 電磁爐

作為一種常見的家用電器，電磁爐的使用使人們告別了明火，使用電磁爐做飯、燒水已經不僅能量利用率較高，且安全系數較高。

在電磁爐的使用說明書中我們可以看到，電磁爐只能夠導電介質進行加熱，這是由于電磁爐的原理是利用了電磁感應現象。電磁爐利用交流電通過耐熱陶瓷板下的線圈所產生的強大高頻交變磁場，在上方放置的廚具中形成快速變化的磁通量，此時，在廚具中將形成看不到的電流，由于廚具自身電阻較高，根據Q=I2R公式，廚具自然也就能夠發熱。

在使用電磁爐的過程中，細心的人可以感覺到自己所佩戴的導電手環會存在發熱的情況，這就是電磁感應現象。因此，在使用電磁爐的過程中，應注意周邊使用環境的安全性，避免電磁感應現象所造成的潛在危害。

2.3 手機無線充電技術

目前，手機廠商將手機無線充電技術作為一種噱頭大肆宣傳，對于高中生來說，無線充電技術就是利用了電磁感應現象，這一技術的關鍵在于對磁場源和感應端的合理化設計。

手機無線充電包括充電底座、手機兩個部分，充電底座在接入220V/50Hz的市電時，通過整流電路將其轉化為直流電，再經過電力轉換裝置將直流電轉化為滿足要求的交流電，并形成穩定變化的磁場。當手機放置在充電底座上時，手機中的磁力感應線圈將對變化的磁場進行相應，根據感應線圈內磁通量的變化情況，形成穩定的電流，進而為手機充電。

手機無線充電技術對電流控制技術的要求較高，電流轉換與頻率控制，將在一定程度上影響無線充電效果和充電安全。

2.4 磁懸浮列車

作為人類電磁感應的最大化應用案例，磁懸浮列車將電磁感應現象用到了極致，我國磁懸浮列車目前僅有兩條，一條在上海，另一條在長沙。相比較高鐵建設來說，磁懸浮列車不僅造價高，技術難度也是影響磁懸浮列車大規模建造的主要原因之，其中就包括電磁感應技術。

簡單來說，磁懸浮利用了磁性 同極相吸、異極相斥的原理，在未通電的情況下，磁懸浮列車借助導輪，靜止在軌道上，通電之后，強大的電流將磁懸浮列車底部和軌道進行了磁化，并且，二者磁化方向完全相反，由此導致磁懸浮列車被強大的磁力推高，離開軌道。此外，磁懸浮列車的前進動力也全部來自于電磁感應現象，在磁懸浮列車頭部交流電形成的電磁體N受前方軌道上交流電形成的電磁體S的吸引，同時磁懸浮列車尾部交流電形成的電磁提N受后方軌道上交流電形成的電磁體N的排斥，使磁懸浮離車能夠具備前進的動力，在磁懸浮列車前進的過程中，軌道前段的S極將變為N極，以實現對磁懸浮列車的持久對動力。

3 結束語

電磁感應現象的應用并不僅限于以上幾個方面，盡管，電磁感應技術為我們的生活帶來了巨大便利，然而，由于電和磁的不可視特點，在使用這一技術時，應有效規避其風險。如配搭心臟起搏器的人群應主動原理電磁環境。隨著社會的發展，電磁感應現象的應用范圍將進一步擴大，并展現出在社會發展過程中的強大推動力量。

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