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法拉第定律

历年中考满分作文 时间:2010-02-11

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一:[法拉第定律]法拉第电磁感应定律的重要意义是什么


  电磁感应定律也叫法拉第电磁感应定律,电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象,下面是百分网小编给大家整理的法拉第电磁感应定律的意义简介,希望能帮到大家!
  法拉第电磁感应定律的意义
  电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它揭示了电、磁现象之间的相互联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。法拉第电磁感应定律的重要意义在于,一方面,依据电磁感应的原理,人们制造出了发电机,电能的大规模生产和远距离输送成为可能;另一方面,电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。人类社会从此迈进了电气化时代。
  法拉第电磁感应定律的应用
  发电机
  由法拉第电磁感应定律因电路及磁场的相对运动所造成的电动势,是发电机背后的根本现象。当永久性磁铁相对于一导电体运动时(反之亦然),就会产生电动势。如果电线这时连着电负载的话,电流就会流动,并因此产生电能,把机械运动的能量转变成电能。例如,鼓轮发电机。另一种实现这种构想的发电机就是法拉第碟片
  变压器
  法拉第定律所预测的电动势,同时也是变压器的运作原理。当线圈中的电流转变时,转变中的电流生成一转变中的磁场。在磁场作用范围中的第二条电线,会感受到磁场的转变,于是自身的耦合磁通量也会转变 。因此,第二个线圈内会有电动势,这电动势被称为感应电动势或变压器电动势。如果线圈的两端是连接着一个电负载的话,电流就会流动。
  电磁流量计
  法拉第定律可被用于量度导电液体或等离子体状物的流动,这样一个仪器被称为电磁流量计。
  法拉第电磁感应定律的发现历程
  法拉第定律最初是一条基于观察的实验定律。后来被正式化,其偏导数的限制版本,跟其他的电磁学定律一块被列麦克斯韦方程组的现代赫维赛德版本。
  法拉第电磁感应定律是基于法拉第于1831年所作的实验。这个效应被约瑟·亨利于大约同时发现,但法拉第的发表时间较早。
  俄国物理学家海因里希·楞次(H.F.E.Lenz,1804-1865)在概括了大量实验事实的基础后,总结出一条判断感应电流方向的规律,称为楞次定律(Lenz law )。
  提出问题
  1820年,H.C.奥斯特发现电流磁效应后,有许多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题。
  研究
  1822年,D.F.J.阿拉果和A.von洪堡在测量地磁强度时,偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。
  1824年,阿拉果根据这个现象做了铜盘实验,发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转,但磁针的旋转与铜盘不同步。稍滞后,电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象,但由于没有直接表现为感应电流,当时未能予以说明。
  定律提出
  1831年8月,法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈,其一为闭合回路,在导线下端附近平行放置一磁针,另一与电池组相连,接开关,形成有电源的闭合回路。实验发现,合上开关,磁针偏转;切断开关,磁针反向偏转,这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到,这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验,把产生感应电流的情形概括为5 类:变化的电流 ,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,并把这些现象正式定名为电磁感应。进而,法拉第发现,在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比,他由此认识到,感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的,即使没有回路没有感应电流,感应电动势依然存在。
  后来,确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感应定律被给出。(其公式并非法拉第亲自给出)并按产生原因的不同,把感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种,前者起源于洛伦兹力,后者起源于变化磁场产生的有旋电场。

二:[法拉第定律]物理动量知识点

  1.动量和冲量
  (1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=mv.是矢量,方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等,方向一致.
  (2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=Ft.冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定.
  2. 动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.表达式:Ft=p-p 或 Ft=mv-mv
  (1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向.
  (2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.
  (3)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量.
  (4)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值.
  3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.
  表达式:m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1 +m 2 v 2
  (1)动量守恒定律成立的条件
  ①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.
  ②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计.
  ③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.
  (2)动量守恒的速度具有四性:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.
  4.爆炸与碰撞
  (1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理.
  (2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.
  (3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.
  5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.显然,在反冲现象里,系统的动量是守恒的.

三:[法拉第定律]关于研究生电化学测量部分的复习知识点

  研究生实验课复习(电化学测量部分)
  1. 电化学测量体系表格。
  2. 支持电解质的作用及要求。
  作用:减小溶液电阻,减小ψ1效应;有效地消除电活性物种的电迁移现象;减小WE和CE间的电阻,避免过量的Joule热效应;有助于保持均一的电流和电势分布。
  要求:①在溶剂中要有相当大的溶解度;②保持电化学惰性,电势窗大;③不与体系中的物质或者电极反应有关的物质发生反应;④对电极表面无特性吸附。
  4.直接电位法:电极电位与溶液中电活性物质的活度有关,通过测量溶液的电动势,由能斯特公式计算被测物质含量。(2-17)(2-19)
  5. 库仑分析法:在电解分析法的基础上发展起来的,通过测量被测物质在100%电流效率下电解所消耗的电量来进行定量分析的方法,定量依据是法拉第定律。(2-36)
  6.控制电位电解法的图谱含义。
  控制电位电解法是在控制阴极或阳极电位为一恒定值的条件下进行电解的方法。若溶液中存在有A、B两种金属离子,左图为电解时电流与阴极电位的关系曲线。其中a、b两点分别代表A、B离子的阴极析出电位。若控制阴极电位电解时,使其负于a而正于b,如图中d点的电位,则A离子能在阴极上还原析出而B离子则不能,从而达到分离B的目的。在阴极上,析出电位愈正者,愈易还原;在阳极上,析出电位愈负者,愈易氧化。
  7. 混合控制过程的阻抗复数平面图含义(3-47)
  混合控制下,高频区出现传荷过程控制的特征阻抗半圆,低频区出现扩散控制的特征直线。
  8. 对消法的定义。
  在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电势差,这样待测电池中没有电流通过,外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。
  9. 典型的DSSC的阻抗谱图及分析。
  一般情况,EIS 出现三个半圆弧,其中,高频区的阻抗(Z1)代表对电极/电解液界面之间的电荷转移特性;中频区的阻抗(Z2)代表半导体TiO2薄膜/染料N719/电解液界面之间和半导体TiO2薄膜内的电荷转移特性;低频区的阻抗(Z3)代表的是I3在Pt对电极/电解液界面之间的传输特性。(4-17--4-22) -
  10.电极反应可逆性的判断方法。
  循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向,因此从所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性中可判断电活性物质在电极表面反应的可逆程度。若反应是可逆的,则曲线上下对称,若反应不可逆,则曲线上下不对称。峰电位差值越小越可逆!
  11. 理想状态和实际状态下的电容器的CV曲线的形状,两者差别的原因是什么?(4-50)
  理想状态下的电容器应该是呈现标准的矩形,但在实际中由于内阻等因素的存在,使得曲线有一定的偏差。在不同的扫描速率下,循环伏安曲线重合性都很好,说明每次循环容量的衰减都很少。随着扫描速率的增大,曲线依然保持较好的矩形,但在扫描速率较大时(如10 mV/s),曲线偏离矩形的程度加大。这主要是由活性炭的微孔结构造成。
  12. 金属点蚀敏感性的电化学测试方法及图谱分析。 恒电位正反扫描法(线性扫描伏安法)
  将电极阳极极化到一定电位后电流会突然增加,这个电位称为击穿电位Eb。 当电流超过某个设定值后将电位反向扫描,直至极化电流恢复到钝化电流,此时的电位称为保护电位Ep。击穿电位越正,材料的耐点蚀性能越好,击穿电位和保护电位之间的差值越小材料的耐点蚀性能越好。
  13. 欠电位沉积的定义。
  欠电位沉积(underpotential deposition,缩写UPD)是指一种金属可在比其平衡电势正的电位下沉积在另一种金属基体上,生成单原子厚度层的现象。
[关于研究生电化学测量部分的复习知识点]相关文章:

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