探究感应电流产生的条件

    陈鹏飞

    

    

    

    经济建设离不开能源，人类发展也离不开能源，电的发现为人类提供了极大的便利，可以说人类离不开电.饮水思源.我们忘不了为发现和使用电作出卓越贡献的科学家——法拉第.法拉第发现了磁能生电——电磁感应现象，从此开辟了电气化时代.那么，电是怎么产生的呢？这次三个小伙伴决定一起去探寻电的奥秘.

    爱观察的小研率先发表意见：“我看过这样一个现象.如图l所示，某小组的同学将较长的软电线与灵敏电流计两接线柱连接起来，站在地面上的东西方向的两同学分别拿着电线的两点.当他们像跳绳一样在空中不停地摇动电线时，灵敏电流计的指针发生偏转：不摇动电线时，灵敏电流计的指针不发生偏转.由于地球是一个巨大的磁体，而磁体周围有磁场，由此可以猜想，闭合电路的部分导体在磁场中运动，可能会产生电流.”

    “有道理！但是导体在磁场中怎样运动才能产生电流呢？怎样运动产生的电流会较大呢？不如我们准备器材用实验来探究一下吧，”小理接着说道.

    不甘示弱的小淘赶紧说：“我们应该用一个电流表来检验是否有电流产生，”

    “为了使实驗现象更明显，用灵敏电流计代替电流表效果会更好.”小研又补充道，

    他们立刻来到实验室找出蹄形磁体、一段铜导体ab、灵敏电流计、开关、细线、导线连成了如图2所示的实验电路.根据自己的疑问和猜想进行了各种实验，得到了如表1记录的实验结果，

    实验结束后，急性子的小淘抢先对实验结果进行了总结分析：“当开关断开时，无论导体在磁场中怎么运动，都不会产生感应电流，因此可以得出闭合电路是产生感应电流的条件之一.开关闭合时，当导体运动方向与磁感线平行时，不能产生感应电流;当导体运动方向与磁感线垂直或成锐角时，能产生感应电流，因此可以得出导体做切割磁感线运动是产生感应电流的另一个条件.当改变导体运动方向或磁场方向时，灵敏电流计指针偏转的方向也改变，说明感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向有关.”

    小研补充道：“嗯，对，通过实验还可以知道，导体运动方向与磁感线方向的夹角不同，灵敏电流计的指针偏转角度不同，且成直角时较大，这说明其他条件相同，导体运动方向与磁场方向垂直时，产生的感应电流最大.”

    站在一旁的老师对他们三个积极思考的表现感到很欣慰，笑着说：“你们的实验很成功，分析得到的结论也很准确.现在对这个实验中还应该注意的问题作个总结吧.”

    点拔

    1.理解“做切割磁感线运动”要注意两个方面，其一，所谓“切割磁感线”，类似于切菜，垂直地切割或斜着切割都可以，也就是说导体的运动方向一定与磁感线成一定的角度，而不能与磁感线平行.其二，“切割磁感线运动”指的是导体与磁体的相对运动——磁体不运动导体运动时，导体能切割磁感线;导体不动磁体运动时，导体也能切割磁感线，同样能产生感应电流.

    2.感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向都有关.当其中一个方向改变时，感应电流的方向将随之改变：若两者方向同时改变，则感应电流方向不变.