可穿戴设备高效自供电结构设计研究 被引量：1

1

作者 方飞龙 《科技创新与应用》 2024年第20期39-41,45,共4页

基于法拉第电磁感应定律和压电效应原理,该文设计一款自供电可穿戴设备。该设备包括设备主体和安装于设备主体内的供电装置,供电装置包括组合发电模块、电路板、电池,组合发电模块包含线圈、强磁体及若干组压电陶瓷片,组合发电模块通过... 基于法拉第电磁感应定律和压电效应原理,该文设计一款自供电可穿戴设备。该设备包括设备主体和安装于设备主体内的供电装置,供电装置包括组合发电模块、电路板、电池,组合发电模块包含线圈、强磁体及若干组压电陶瓷片,组合发电模块通过强磁体来回穿过线圈产生电动势和强磁体撞击压电陶瓷片产生电动势实现发电,线圈和压电陶瓷片均分别与电路板电连接,电路板、电池及设备主体依次电连接。该自供电可穿戴设备通过组合发电模块能够将动能转变为电能,不仅发电快而且穿戴便捷,重要的是,这种可穿戴设备可以通过自供电系统节约能源。 展开更多

关键词 可穿戴设备 自供电 法拉第电磁感应定律 压电效应 节约能源

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法拉第电磁感应定律数字化实验仪 被引量：5

2

作者 吴迪男 吴祥志 《物理实验》 北大核心 2009年第10期20-22,共3页

设计并制作了法拉第电磁感应定律的实验装置,利用自主研发的软件可自动采集、显示实验数据,利用实验数据在直角坐标系中绘制图象,根据图像判断法拉第电磁感应定律是否正确.

关键词 法拉第电磁感应定律 磁通量 感应电动势

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电机模型中牵连运动及其动生电动势的数理表达 被引量：3

3

作者 钟再敏 王业勤 《电机与控制应用》 2023年第1期30-34,共5页

引入恰当的运动参考系可以简化交流电机模型推导和分析。一般地,运动参考系下空间矢量电压方程的推导分两步:(1)在“线圈固结坐标系”中运用法拉第电磁感应定律建立电压平衡式;(2)通过坐标变换的方式推导运动坐标系下的电压方程。该过... 引入恰当的运动参考系可以简化交流电机模型推导和分析。一般地,运动参考系下空间矢量电压方程的推导分两步:(1)在“线圈固结坐标系”中运用法拉第电磁感应定律建立电压平衡式;(2)通过坐标变换的方式推导运动坐标系下的电压方程。该过程数学推导严谨,但是,对于记忆和理解运动坐标系下的电压方程的物理意义有难度。参考力学系统中“惯性参考系”的概念,根据法拉第电磁感应定律是否直接适用,引入所谓的“法拉第参考系”概念,对运动坐标系和线圈固结坐标系加以区分。对“非法拉第参考系”,借鉴“非惯性参考系”中引入“惯性力”的做法,引入附加“牵连运动电动势”,以此表征运动参考系引入的牵连运动效果。 展开更多

关键词 电机模型 法拉第电磁感应定律 法拉第参考系 牵连运动电动势

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2023年高考全国甲卷物理第25题的深入分析

4

作者 罗恒 《物理通报》 CAS 2024年第6期133-136,共4页

对2023年高考物理全国甲卷第25题进行分析,从磁场中“导轨+滑杆”模型的特点出发,给出了在高中阶段此类题型的常见解答过程,并从微积分思想的角度分析微积分在解决电磁感应问题中的应用.同时,对题目中金属棒P、Q可能的碰撞次数进行了分... 对2023年高考物理全国甲卷第25题进行分析,从磁场中“导轨+滑杆”模型的特点出发,给出了在高中阶段此类题型的常见解答过程,并从微积分思想的角度分析微积分在解决电磁感应问题中的应用.同时,对题目中金属棒P、Q可能的碰撞次数进行了分析,题目中“碰撞一次后”的表述是十分严谨的. 展开更多

关键词 高考物理 法拉第电磁感应定律 微积分思想

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直接定量验证法拉第电磁感应定律的实验构思 被引量：3

5

作者 郝立宇 王啸天 +1 位作者 谭明 谢宁 《大学物理实验》 2018年第2期31-34,共4页

为了进一步丰富高中物理实验课及大学物理实验课的课堂教学内容,针对目前物理实验教学中缺少法拉第电磁感应定律定量验证的实验项目等实际情况,我们设计了一种定量测量验证法拉第电磁感应定律的实验项目。这个实验主要是采用均匀改变螺... 为了进一步丰富高中物理实验课及大学物理实验课的课堂教学内容,针对目前物理实验教学中缺少法拉第电磁感应定律定量验证的实验项目等实际情况,我们设计了一种定量测量验证法拉第电磁感应定律的实验项目。这个实验主要是采用均匀改变螺线管中直流电电流强度从而在临近线圈中产生感应电流,建立螺线管中电流强度的变化率与感应电动势之间的定量关系来验证法拉第电磁感应定律。这个实验既可以作为高中物理的实验课教学内容,也可作为理工科大学物理实验课的教学内容,有助于学生直观地理解法拉第电磁感应定律。 展开更多

关键词 法拉第电磁感应定律 直接定量验证 互感 可调直流电

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从加速运动介质中的法拉第电磁感应定律到拓展的麦克斯韦方程组 被引量：2

6

作者 王中林 邵佳佳 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期430-444,共15页

在经典电动力学中,无论相对运动的是观察者或是有几何形状的介质,一般教材中默认它们进行匀速直线运动(即惯性参考系);所以,狭义相对论(洛伦兹变换)可以方便地描述真空中带电粒子的电磁场变化规律.在工程应用中,介质一般有不同的形状和... 在经典电动力学中,无论相对运动的是观察者或是有几何形状的介质,一般教材中默认它们进行匀速直线运动(即惯性参考系);所以,狭义相对论(洛伦兹变换)可以方便地描述真空中带电粒子的电磁场变化规律.在工程应用中,介质一般有不同的形状和大小,更多情况下进行的是加速运动.最近有关运动介质的纳米发电机实验表明,为描述工程中带电介质变速运动时的电磁场动力学变化规律,有必要对麦克斯韦方程组进行拓展.因此,对于低速运动介质且在忽略相对论效应的情况下,我们系统地构建了研究加速运动介质电磁现象的动生麦克斯韦方程组.本文首先概括了动生麦克斯韦方程组的最新研究进展,接着深入探讨加速运动介质系统中的法拉第电磁感应定律.我们发现:费曼物理讲义中列举的“反通量法则”的例子正是由于不可忽略几何形状的介质的运动引起,描述介质加速运动的(v_(r)×B)项没有被包含在经典的麦克斯韦方程组关于电磁感应定律的表达式中.这是拓展麦克斯韦方程组的一个典型例证.所以,介质运动是产生电磁波的源之一(动生电);对于一个不可忽略几何尺寸和体积的介质,无论其是否有加速度,描述介质内部的电动力学现象使用动生麦克斯韦方程组.另外,动生麦克斯韦方程组把传统的电磁发电机理论与描述电磁波的麦克斯韦方程组两种不同情况有机结合并统一描述出来.最后,对动生麦克斯韦方程组和经典麦克斯韦方程组之间的四个主要区别进行了总结,提出了近场电动力学与远场电动力学的相关概念. 展开更多

关键词 动生麦克斯韦方程组 法拉第电磁感应定律 非惯性参考系 费曼的“反通量法则”例子

原文传递

位移电流在麦克斯韦方程组中的重要作用 被引量：3

7

作者 刘伟伟 《沧州师范学院学报》 2012年第1期32-36,39,共6页

无论是物理专业还是非物理专业,对于麦克斯韦方程组的学习都有一定的难度.而该组方程对全面理解电磁场理论是至关重要的,因此必须从理论体系和知识结构上去分析,才能抓住本质学到真谛.以电容器"隔直、通交"的特性为突破口,通... 无论是物理专业还是非物理专业,对于麦克斯韦方程组的学习都有一定的难度.而该组方程对全面理解电磁场理论是至关重要的,因此必须从理论体系和知识结构上去分析,才能抓住本质学到真谛.以电容器"隔直、通交"的特性为突破口,通过其充放电的简单实验现象,引出"位移电流"的概念.由位移电流和涡旋电场得到四个偏微分程,该方程组的物理意义精确地涵盖了电磁场理论的基本内容. 展开更多

关键词 安培环路定理 位移电流 涡旋电场 法拉第电磁感应定律 麦克斯韦方程组

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磁力馈能悬架的设计与实验研究 被引量：2

8

作者 孙凤 李华辰 +5 位作者 单光坤 周冉 李强 徐方超 金俊杰 张晓友 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第3期402-407,共6页

馈能悬架在完成被动悬架相关功能的同时,可实现对振动能量的回收。本文提出了一种在保留原被动悬架弹簧与阻尼结构的基础上,融入法拉第电磁感应馈能元件的磁力馈能悬架结构,保证原有悬架的安全性,同时实现无接触、无摩擦、无需润滑的馈... 馈能悬架在完成被动悬架相关功能的同时,可实现对振动能量的回收。本文提出了一种在保留原被动悬架弹簧与阻尼结构的基础上,融入法拉第电磁感应馈能元件的磁力馈能悬架结构,保证原有悬架的安全性,同时实现无接触、无摩擦、无需润滑的馈能功能。本文阐述了该馈能悬架的工作原理与基本结构,并对悬架结构进行优化设计。进而研制了磁力馈能悬架的原理样机及馈能实验台架,研究在变频率、变幅值的正弦激励下,悬架系统的输出电压特性。实验结果表明:馈能悬架的输出电压与正弦激励的幅值和频率呈正相关。为了验证馈能悬架的自供电性与实用性,选用传感器作为负载,在7 Hz,4 mm的正弦激励下,馈能悬架可持续输出的电压为22 V成功地为传感器供电。 展开更多

关键词 能量回收 法拉第电磁感应定律 磁力馈能悬架 输出电压特性

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电磁感应定律的建立 被引量：2

9

作者 郑如静 《当代化工研究》 2017年第5期171-172,共2页

磁力与电力一样服从库仑定律所以我们猜想磁现象与电现象之间存在某种联系,奥斯特发现了电流具有磁效应,继而法拉第以出色的饿实验给出了决定性的结论:当穿过闭合线圈的磁通量改变时,线圈中出现电流即电磁感应现象。根据大量实验最后得... 磁力与电力一样服从库仑定律所以我们猜想磁现象与电现象之间存在某种联系,奥斯特发现了电流具有磁效应,继而法拉第以出色的饿实验给出了决定性的结论:当穿过闭合线圈的磁通量改变时,线圈中出现电流即电磁感应现象。根据大量实验最后得出法拉第定律:E=nΔΦ/Δt,为了更确切地表述大小及方向得出楞次定律E=-ΔΦ/Δt,且楞次定律的实质为能量守恒定律。根据磁通量变化的三种情况分别得出产生相对电动势的计算方法及在现实生活中的应用。 展开更多

关键词 法拉第电磁感应定律 楞次定律 能量守恒 磁通变化

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导体细线圈在均匀磁场中的自感现象 被引量：1

10

作者 孟庆宽 《大学物理》 北大核心 2015年第12期16-19,共4页

利用法拉第电磁感应定律和基尔霍夫第二定律,求解了随时间变化的均匀磁场中静止和旋转的导体细线圈上的感应电动势和感应电流.发现对于静止的导体细线圈,在每个周期内,有两次时间间隔,感应电动势与感应电流反向,并且有两次时间间隔,楞... 利用法拉第电磁感应定律和基尔霍夫第二定律,求解了随时间变化的均匀磁场中静止和旋转的导体细线圈上的感应电动势和感应电流.发现对于静止的导体细线圈,在每个周期内,有两次时间间隔,感应电动势与感应电流反向,并且有两次时间间隔,楞次定律不成立.随着磁场变化的圆频率趋向无穷大,感应电动势的峰值趋向无穷大,而感应电流的峰值趋向一个常数.只有忽略自感,线圈上的感应电动势和感应电流才会满足欧姆定律.最后,分析了导体细线圈所围平面的磁场分布和线圈自感系数. 展开更多

关键词 法拉第电磁感应定律 基尔霍夫第二定律 楞次定律

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非闭合导体中感应电流的理论分析与实验设计 被引量：2

11

作者 宗卫华 王英 于海生 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2009年第12期35-37,共3页

在法拉第电磁感应的教学中，有一错误的观点：感应电流只能存在于闭合导体回路中，不能存在于非闭合导体结构中。该文从电场的角度分析了感应电流可以存在于非闭合导体中，并将感应电流与直流电流做了比较，指出了两者的相同和不同之处... 在法拉第电磁感应的教学中，有一错误的观点：感应电流只能存在于闭合导体回路中，不能存在于非闭合导体结构中。该文从电场的角度分析了感应电流可以存在于非闭合导体中，并将感应电流与直流电流做了比较，指出了两者的相同和不同之处。在此基础上，设计了一种检测和分析感应电流的实验方法。 展开更多

关键词 法拉第电磁感应定律 麦克斯韦方程 感应电流 直流电流

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利用可拆交流演示变压器验证法拉第电磁感应定律 被引量：2

12

作者 李长林 高守贵 《物理实验》 北大核心 2004年第9期36-37,共2页

利用长闭合导线代替演示变压器的副线圈 。

关键词 电磁学 变压器 法拉第电磁感应定律 实验设计

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对电磁感应发电仪的定量分析 被引量：1

13

作者 孙佩雄 高婉滢 《物理与工程》 2013年第4期16-18,共3页

定量分析是研究物理学问题的重要手段,概念和规律的定性描述与定量分析相结合是物理学区别于其他学科的显著特点.本文通过改进电磁感应发电仪装置,利用数字示波器进行数据和图像采集进行定量分析,得出了法拉第电磁感应定律.

关键词 电磁感应发电仪 法拉第电磁感应定律 定量分析

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库仑定律与法拉第电磁感应定律 被引量：1

14

作者 陈钺 湛腾西 刘发科 《湖南理工学院学报（自然科学版）》 CAS 2008年第1期71-72,94,共3页

应用狭义相对论研讨电磁场基本定律,由库仑定律与洛伦兹变换推导出法拉第电磁感应定律.依据两相对匀速运动的惯性参考系,以两惯性参考系之间力的洛伦兹变换为基础.分析电荷之间的相互作用力,推导出法拉第电磁感应定律.

关键词 库仑定律 法拉第电磁感应定律 洛伦兹变换

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电磁流量计的安装和使用 被引量：1

15

作者 陈丽萍 《盐业与化工》 CAS 2015年第8期52-54,共3页

文章简述了电磁流量计的工作原理和电磁流量计的安装和使用。

关键词 电磁流量计 法拉第电磁感应定律 安装 维护

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穿心式电流互感器安装位置对电流测量精度的影响 被引量：1

16

作者 欧朱建 张俊俊 +4 位作者 黄冬冬 刘王春 吴夕楠 姚伟 管建华 《电工技术》 2022年第2期45-46,48,共3页

为揭示穿心式电流互感器安装位置对电流测量精度的影响,基于法拉第电磁感应定律,分别生成了电缆与CT轴线平行及不平行两种情况下的绕组感应电流,通过对比两种情况下的电流值,建立了测量电流偏差率与电缆和CT轴线夹角间的关系方程,并给... 为揭示穿心式电流互感器安装位置对电流测量精度的影响,基于法拉第电磁感应定律,分别生成了电缆与CT轴线平行及不平行两种情况下的绕组感应电流,通过对比两种情况下的电流值,建立了测量电流偏差率与电缆和CT轴线夹角间的关系方程,并给出了夹角在1°~20°间变化时CT测量电流偏差率。计算结果表明,当电缆与CT轴线夹角大于6°时,由CT安装位置产生的测量电流偏差率已高于5‰。 展开更多

关键词 穿心式电流互感器 安装位置 法拉第电磁感应定律 测量电流偏差率

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新工科背景下“学”与“用”教学改革探究——以《大学物理》教学为例 被引量：1

17

作者 李双成 陈兴媚 《内燃机与配件》 2020年第9期276-279,共4页

为了积极响应国家大力培养应用型本科人才的政策,传统的教学方式、方法已不能胜任新的人才培养要求。寻求在课上既能够学到理论知识,又能够将其转化为实际应用和改革创新的好的教学方法显得尤为重要。笔者通过大胆尝试,将“学”与“用... 为了积极响应国家大力培养应用型本科人才的政策,传统的教学方式、方法已不能胜任新的人才培养要求。寻求在课上既能够学到理论知识,又能够将其转化为实际应用和改革创新的好的教学方法显得尤为重要。笔者通过大胆尝试,将“学”与“用”有机结合的教学方法引入课堂,打破书本知识满堂灌的传统教学模式,取而代之的是将理论知识在工程实践中的具体应用、分析及在理论知识引导下亲自动手制作实验装置,观察、总结实验现象得出实验结果。结果表明:此法不仅提升了学生在课程学习中的热情和兴趣,同时也契合了用型本科院校人才的培养要求。 展开更多

关键词 “学”与“用”教学改革 大学物理 法拉第电磁感应定律 地下金属管线探测 汽车驱动与制动

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基于电磁感应法测量流体的流速 被引量：1

18

作者 陈艺斐 杨雨琪 +1 位作者 汪子维 赵雨 《大学物理实验》 2021年第5期1-3,共3页

建立一套以基于电磁感应原理的实验装置来测量液体的流速。通过水流推动小型水流发电机转动,产生感应电动势。不同流速的水流会产生大小不同的感应电压。实验探究了水流发电机产生的电压与水流流速的定量关系。完成对该装置测流速的定... 建立一套以基于电磁感应原理的实验装置来测量液体的流速。通过水流推动小型水流发电机转动,产生感应电动势。不同流速的水流会产生大小不同的感应电压。实验探究了水流发电机产生的电压与水流流速的定量关系。完成对该装置测流速的定标。该装置的设计与标定方法对于管道流速的测量具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 水流发电机 电磁感应 流速

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浅析感应电动势的两种表示法 被引量：1

19

作者 谢桂香 《四川职业技术学院学报》 2007年第3期114-116,共3页

根据法拉第电磁感应定律,说明对感应电动势两种表述的理解和这两种表述的地位,证明并讨论了感应电动势两种表述的等价性和相对性问题,指出感生电动势与动生电动势不同的物理实质.

关键词 法拉第电磁感应定律 感生电动势 动生电动势 磁通量

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基于气垫导轨的法拉第电磁感应实验装置设计

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作者 杜苛 赵洪祎 +5 位作者 胡祺波 范雪松 曲君华 樊振军 赵长春 蒋芸 《实验室科学》 2023年第3期164-166,171,共4页

设计了一种可以定量演示和验证法拉第电磁感应现象的实验装置,该装置利用气垫导轨控制装载了磁铁的小车的速度,可以排除不可控因素对条形磁铁速度的影响。同时使用弱电流采集模块记录整个过程感应电流的数据,当固定在小车上的条形磁铁... 设计了一种可以定量演示和验证法拉第电磁感应现象的实验装置,该装置利用气垫导轨控制装载了磁铁的小车的速度,可以排除不可控因素对条形磁铁速度的影响。同时使用弱电流采集模块记录整个过程感应电流的数据,当固定在小车上的条形磁铁以不同的速度穿过线圈时,弱电流采集模块测量并记录下整个过程的感应电流。通过将电磁现象与牛顿力学规律相结合进行分析,从而可以对法拉第电磁感应现象进行直观的观察及更为准确的定量验证。 展开更多

关键词 法拉第电磁感应定律 气垫导轨 弱电流采集模块

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