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第十六章电磁转换

电磁转换，作为物理学中的一项重要知识，揭示了电能与磁能之间的相互转化关系。通过深入了解这一章节，我们将能够更好地理解电磁现象的本质，掌握电磁转换的原理和应用。

磁体：指具有磁性的物体。磁性：磁体能够吸引铁、钴、镍等物质的特性。

磁体按形状可分为条形、环形、磁针等，按来源则分为天然和人造。磁体上的磁场分布不均，两端最强，中间最弱。

磁极：磁体上磁性最强的两端，分别为南极（S极）和北极（N极）。磁体具有指向性，即南极和北极。

磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

磁化：使无磁性物体获得磁性的过程。这涉及到硬磁性材料和软磁性材料。

磁场：磁体周围存在着一种我们看不见、摸不着但确实存在的场。磁场方向通常以小磁针静止时北极所指的方向为准。

磁感线：这是一种带有箭头的曲线，用于描述磁场的分布和方向。它实际上并不存在，但为了研究方便，我们引入了这个概念。在磁体外部，磁感线从北（N）极出发，回到南（S）极。

地磁场：地球周围也存在一种磁场。其分布与条形磁体相似，且地磁北极位于地理南极附近，地磁南极位于地理北极附近。值得一提的是，中国宋代的沈括是首位发现地磁南北极与地理南北极不完全重合的人。

奥斯特实验：揭示了通电导线周围存在磁场的事实，且磁场方向与电流方向有关，从而奠定了电与磁之间联系的基础。

通电螺线管：其周围也存在磁场，且外部磁场分布与条形磁体相似。我们可以通过实验或安培定则来判断其磁极。

电磁铁：是一种插入铁芯的螺线管（线圈）。由于铁芯的磁化作用，其磁性会明显增强。电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。与条形磁体相比，电磁铁具有三个显著优点：其一，其磁性可以通过控制电流的有无来控制；其二，电磁铁的磁性强度易于调节；其三，电磁铁的结构相对简单且成本低廉。（2）磁极分布可变。←电流的方向。

应用：电磁起重机电磁阀门，电磁门锁电铃电磁继电器：用电磁铁控制电路的开关。

两个电路：电磁铁充当用电器，受控电路通过触点开关进行控制。作用：实现远程遥控和自动控制，用低压、弱电流控制高压、强电流。

电动机：磁场对通电导体有力的作用。（）磁场与电流相互作用产生力。（2）能量转化：电能转化为机械能。（3）力的方向受电流和磁场方向共同影响。

通电线圈在磁场中受力转动。（）平衡位置：线圈平面与磁感线垂直时，线圈受到平衡力。（2）维持连续转动的方法：一端全刮，一端刮半边，使线圈半圈受力半圈不受力。使用换向器，改变线圈中电流方向，保持动力。

应用：直流电动机。

感应电流的产生条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流。方向与磁场和运动方向有关。电磁感应现象：利用磁场产生电流。由英国科学家法拉第发现，将机械能转化为电能。发电机原理：基于电磁感应现象，将机械能转化为电能。线圈中产生的是交变电流，方向随时间变化。铜环和电刷用于交流发电机，而换向器则用于直流发电机。中国家庭电路中的交流电频率为50Hz，即每秒线圈转50圈，电流方向变化00次。此外，动圈式话筒也是电磁感应的重要应用之一。