國立臺灣科學教育館物理世界學習手冊
電磁感應
一. 科學原理學習教室:
1.法拉第電磁感應定律:
(1)又稱電磁感應定律。
(2)由英國科學家法拉第發現。
(3)內容:描述通過封閉線圈內磁場產生變化時,此封閉線圈會產生感應電壓 與感應電流的現象。
(4)感應電流的大小、方向與各相關條件的關係:
磁鐵磁性強弱 磁鐵相對運動 速率快慢
單位長度 線圈匝數多少
線圈感應電壓/感應 電流大小
強 快 多 最大
弱 慢 少 最小
注意:
a.封閉線圈產生感應電流大小、方向與磁場變化的方向、大小有關。
b.磁場變化大小與磁鐵磁性強弱、磁鐵與線圈相對運動速率快慢、單位長度線圈 匝數多少等因素有關。
c.棒狀磁鐵可由載流螺線管製作的電磁鐵來代替。
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2.冷次定律:
(1)德國科學家冷次發現。
(2)內容:通過封閉金屬線圈內磁場產生變化時,封閉金屬線圈因電磁感應產 生感應電流,此感應電流產生之感應磁場的方向與通過封閉金屬線圈內的 磁場變化方向相反,因此,鋁環上感應電流所產生磁場與電磁鐵基座產生 磁場相互排斥而彈開。
二. 「電磁感應」展品各部說明:
三. 「電磁感應」展品操作說明:
1. 操作者應先詳細閱讀「電磁感應」展品說明,了解「電磁感應」展品的操作 步驟與相關科學原理,操作者並能從操作「電磁感應」展品過程中,觀察鋁 環所產生的現象,了解電磁感應定律與冷次定律所描述的意義。
2. 「電磁感應」展品上按鈕開關紅燈亮時,操作者始可按下按鈕開關。
四. 「電磁感應」展品操作注意事項:
1. 操作者按下按鈕開關前,應確認鋁環正確放置在電磁鐵金屬棒基座上。
2. 操作者按下按鈕開關前,應注意鋁環運動範圍內有無人員進出,尤其是鋁環 運動軌道上不可有任何阻礙物,以免產生危險。
3. 身體有裝設心律調節器裝置的人應遠離「電磁感應」展品,以避免「電磁感 應」展品產生的高強度磁場影響心律調節器裝置的正常功能。