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动手玩一玩

光看文字不够直观?下面三个小实验,你直接用鼠标拖动滑块——看磁铁一停电流为什么立刻归零、看铁屑怎样把看不见的磁力线“画”出来、看转动线圈怎样把机械变成电。

🧲 实验一 · 磁铁穿过线圈

拖动“速度”和“匝数”,看磁铁进出线圈时电流计指针怎么摆——磁铁停下来,指针立刻归零。

磁铁穿过线圈

可拖动

磁铁运动时才有电流:磁通变化得快、匝数多,电流就大。

先猜一猜:磁铁停在线圈里不动的时候,还有电流吗?(这条最容易想错)

颜色含义磁铁 N 极 · 电流计的指针磁铁 S 极 · 感应电流随时间的变化深色圆环=线圈
🧠 看明白了吗?

关键不是磁铁有多强,而是磁通“变不变”:插进去有电流,停在里面反而没有。这一条,就是后来所有发电机、变压器、无线充电的根。详见 电磁感应:磁铁一动,电就来了

🧭 实验二 · 铁屑排出的磁力线

把铁屑撒在磁铁周围,它们会自动排队——排出来的形状就是磁力线。拖动“磁性强弱”,看力线怎么变密、铁屑排队怎么变整齐。

条形磁铁的磁力线

可拖动

磁力线从 N 极出、绕到 S 极进,形成一圈圈闭合的曲线。

先猜一猜:磁力线从 N 极出来、进到 S 极以后,是断掉了,还是接着走?

颜色含义N 极S 极磁力线(永远闭合)
🧠 看明白了吗?

磁力线是法拉第的发明——他说:“我看不见磁,但我可以画出一条线来说清它。”磁力线越密的地方,磁场越强、受力越大。详见 力线:他看见了看不见的“场”

🌊 实验三 · 线圈一转,交流电就来了

把线圈放在磁场里转动就是一台发电机。拖动“转速”和“磁场强度”,看左边的线圈转一圈,右边的电流怎样一来一回地变化。

转动中的线圈

可拖动

线圈平面与磁场平行时电流最大,垂直时电流为零——于是电流不停地换方向。

先猜一猜:线圈转快一倍,电流是变大一倍,还是“一来一回”快一倍?

颜色含义N 极S 极琥珀线圈=在磁场里转动的线圈
🧠 看明白了吗?

今天插座里的电,就是被这样“转”出来的——水轮机、汽轮机、风车负责转,法拉第的线圈负责把转动变成电。详见 发电机:把运动变成电

读电磁感应:磁铁一动,电就来了 → 读力线:他看见了看不见的“场” → 读发电机:把运动变成电 → 读不止电磁:电解、苯与法拉第笼 →