欢迎同学来到我的 youtube channel 我是 teacher 令是专家 physics and science 老师 那我们今天要继续看的是我们的 4-5 physics chapter 4 part 2 的部分 在这 part 2 呢 我会 cover 4.2 的 electromagnetic induction 也就是电磁感应效应 这个 electromagnetic induction 你在 form 3 的时候有稍微学过的 ok 这个 electromagnetic induction 我们 focus 在的就是我们的这个发电的原理 那 form 5 这个部分呢 我们会从 form 3 那边的继续延伸下去 讲的更细一点点 那在還沒有開始我教學影片之前 如果你要沒有訂閱我的頻道 可以幫我 subscribe 一下 如果整支影片也覺得對你有幫助 可以幫我按讚分享給你的朋友 4.2 Electromagnetic Induction Electromagnetic Induction 是一个 Phénomene of inducing an electromagnetic force across the wire by cutting magnetic field 或者changing of magnetic flux 这句话意思说就是你的电磁感应它是一个现象 是一个能够感应出一个叫做感应电动式的 或者你可以把它讲成是一个感应电流 当什么? 当你的wire有切到这个磁场的时候 或者你让磁场有发生变化 Changing your magnetic flux 这是你Form 3学过的 Form 3的话我们就是准备两块磁铁 然后我们有一个Wire 那Wire你上下移动的时候 你会切到这些眼睛看不见的这些磁场 那你的Wire里面就会产生一个Induced Current 产生一个电流 OK那我们来看这个case 我们主要有两个Electromagnetic Induction的Example 第一个是Straight Wire 还有第二个是Solenoid就是线圈 我们在这里准备两个Poison Magnet 准备一个Couple Wire 我们把这个Couple Wire 往下移动 当Couple Wire 往下移动的时候 它会Cut到这个Magnetic Field 或者它会让你的这个Magnetic Flux 有一个Changing 这个Changing Emetic Flux 会 Induce 一个Electromagnetic Force 你可以把它想象成是它会在你的Wire产生一个Voltage 有了这个EMF的话,你的电流就可以流过 所以你会有流过一个叫做 Induced Current 的东西 我们叫感应电流的东西,流过 当感应电流流过的时候,我们在那边装一个Gaussian Onometer 我们可以发现你的Gaussian Onometer 的指针会Deflect,会跳 Ground Meter 是用来测 Current 的 它和 Ammeter 的差别在于 Ground Meter 是比较 Sensitive Ground Meter 可以测很小很小的电 在这里我们产生的感应电流 它的方向我们要怎样去判断呢? 我们要用的是 Flaming Right Hand Rule 4D 的部分我们有学 Flaming Left Hand 左手的 Flaming Left Hand 主要是 For Motor 的 主要是你要判断力在哪里 你用电来产生力 那for right hand呢主要是for发电的 你就是要判断你给了一个力 然后有一个磁场 你判断一下你的中指电流的方向 现在部分来到这个electromagnetic induction in the solenoid 这个线圈的电磁感应 而这里呢我们准备一个solenoid 一个线圈然后准备一个bar magnet 当你把这个bar magnet 推进去这个solenoid的时候 这个bar magnet有看不见的磁场 那这个solenoid的话 你会不小心切到这个 看不见的这个matic field line 那你有切到这个磁场你就有所谓的Change Emetic Flux 有Change Emetic Flux你就会产生一个Induced EMF 从而有一个Induced Current 那你的Gauss Meter Pointer就会动 那在这里我们要如何去判断你所产生电流的方向呢 我们要用两个Law 第一个Law是叫做Lens Law 这Lens Law我会在下个赛再提 你用Lens Law主要是判断一下你的磁场的方向 你知道磁场的方向过后呢 你再用所谓的Right Hand Grip Rule 来判断我们的这个电流的方向 刚刚我们看到那个Electromagnetic Induction 就是线权的电磁感应 它是Garvaned by Lens Saw 是通过Lens Saw来解释的 那个电流的方向呢 我们要通过用Lens Saw 加上我们在上个4.1的部分 所学到的Right Hand Grip Rule来判断 Landsworn的定义会比较难理解一下 它的定义是告诉你说 induced current always flow in such a direction so as to oppose the changes causing it 也就是说为了对抗变化 你的这个缩温会产生一个induced electric current 这个induced electric current的方向永远是用来对抗这个变化 因为难理解 你可以把Landsworn想象成就是工具人与渣男渣女的定律 那那個磁鐵是工具人 而那個線圈 solenoid 就是渣男跟渣女 ok 所以我們看第二case啊 你的線圈放這邊 然後你的 solenoid放這邊 所以你的maniac在這邊 當你的maniac要推進去的時候 你maniac要進一步靠近的時候 因為那個maniac是工具人 他不想要太靠近 所以呢 他會產生一個排斥力 那要產生排斥力的話呢 north進去的話 你這個p的這個地方一定要是變去north 那这个地方变去North他们相同的Pole 就会产生一个Repulsion Force OK 所以当这块磁铁North进去的时候 这边就会变去North你的Solenoid 那我们知道这边是North 我们就你的Right Hand Grip Rule 拇指是North出去的方向 這樣子抓著 你可以知道就是我的這只這個 soin的前面的部分 墊是向上 ok 四手手指墊 你知道方向哦 ok 來看第二個 現在的話那個磁鐵要離開 他是劈那邊離開 那要離開的話呢 工具人要離開要把它拉回來 所以此时此刻他要离开他这边是North的 我这边就要变去South 不同的Pole把它拉回过来 那这边是South的话 另一边就是North 你用你的Right Hand Grid Rule 拇指是向右边 你前面的部分是向下 电流是向下 前面向下 后面向上 OK 这就是Lens Saw跟你的Right Hand Grid Rule 用来判断你的这个 Electromagnetic Induction in这个Solenoid的部分 那我们再看两个例子 来看另一个例子 现在的话是你的 South 要进去 那各位我们的 South 要进去的话呢 他要推开他 不要太亲密接触 所以要推开他 所以那个 P 的地方要变去 South ok 你再用你的 Right Hand Grid 入来判断方向 那这边是 South 另一边就是 North 你的 Right Hand 拇指是向右边 再看四手指头前面是下的 后面是上的 ok 你的电流是这样子流 ok 接下來是第四個 Cases 就是說你是 South 離開那個 P 那他要離開啊 他不讓他離開 工具也不讓他離開 所以要拉回過來 ok 所以你 P 這個地方會變 North 你用你的拇指 右手握入拇指向左邊 前面上後面下 ok 這個是我們的那個 Solenoid 的這個 Electric Magnetic Induction 的這個 電流方向的判斷方法 在这里老师是有在经营线上补习班的 可能YouTube Channel不一样的是 老师在补习班会教的比较完整一点 上课会Focus在B-B-C的一些其他 会提供你Chapter Base的历届考题解析 让你在上完整个Chapter 就等同于做完8年的历届考题 我们这里是会提供你双语教材 中文解说 马来文跟英文的课程都会有 上课会提供你完整的双语笔记 作业本 每个Chapter解说会给你一个小小的课堂编辑 考验你们对整个Chapter的理解度 我们这一轮是中上课的,一个月四堂课 每堂课一个小时30分钟 只要你学习我们学生的这个网课内容 你都可以无线重播,无线重看回去 那有兴趣要了解更多的同学呢 你可以扫描旁边的QR Code 联系号码,联系助老师,索取免费时刻啦 那看我们的 Electromagnetic Induction in Strait Wire 还有这个 Solenoid 过后呢 我们来看这个 Law 我们叫 Faraday Laws Faraday 是历史上第一个就是 发泄 Electromagnetic Induction 的人 而 Faraday Law 是 Chance Factor Affecting the Magnitude of the Induced EMF 就是说你这个电磁感应所产生出来 这个 EMF 的大小是受到什么影响 那告诉你呢这个 产生出来的 EMF 是跟 你的 Rate of Change of Magnetic Flux 是呈现 Direct Proportionate 的关系 这 Rail of Change of Magnetic Flang 就是你的磁通量的变化 或者磁场的变化 那这个磁场变化呢可以怎么增加呢 首先你可以增加磁铁的这个强度 那你的磁铁的强度越大你的磁场 就越强磁力线也就越多 你单单切的话你会切的很多 你可以增加这个 Rate 第二个就是我可以增加 Speed of Relative Motion 你可以增加这个切割的速率 OK,Last是呢,for solenoid的,你可以增加那個線圈的圈數 那線圈的圈數越多,當你磁鐵推進去的時候,它就會被切到更多次 可以增加那個 rate of change magnetic flux 在這邊有另外你諷刺的一些概念,就是說它可能問你幾個 scenario 就告訴你呢,請問哪個 scenario 是不會有電產生的 记得我们是要连续性的一直让你的磁场有变化 连续性的切割你的磁力线 你才会有电流产生 而不是单纯把一块电线放在磁铁中间 然后不动它就有电 你必须要持续性的让那个磁场变化 才有办法产生足够大的这个induced EMF 现在我们来到这个发电机的原理 发电机我们会学两个发电机 一个是Direct Current Generator DC Generator 还有一个是Operating Current Generator AC Generator 我们先看这个Direct Current Generator先 它的装置跟那个DC Motor是没有什么差别的 唯一的差别在于它没有放电池 那 DC motor 呢他是用電來產生這個轉動力 那 for DC generator 呢是用轉動力來產生電 所以在這裡呢 那個 coin 是有你可以通過各種各樣的方法 讓這個 coin 轉動 我們來看 phase 1 先啊 phase 1 的情況下你的 coin 是這樣的 magnetic field line 是這樣的 ok 那一瞬間的你是你這樣子轉的一瞬間 他是沒有切到任何的 magnetic field line 所以 no cutting of magnetic field line 而且呢那个 Carbon Brush 跟 Commutator 是没有接触的 所以在费算这种情况呢 是没有电流流过的 没有 Electromagnetic Induction 所以它的 Voltage 是 0 OK 当它转 90 度的时候转到费数来了 费数你的那个 Coil 是这样的 然后你的 Magnetic Fuel Line 是这样的 在过0.0多秒他会这样子切到 他会切完所有的这些Magnetic Flow Line 所以他的Cutting Magnetic Flow Line就是Maximum的 而且你的Carbon Brush有碰到Computator 所以此时此刻在Face 2的你产生出来的这个EMF会是Maximum的Remax 下一个部分他在转多90度过后他就来到所谓的Face 3 那Phase 3 跟 Phase 1 是差不多都一样的 首先呢,它也是这样子的 你来个 Coins,然后你的 Magnetic Field Line 是这样的 那一瞬间,再转一瞬间,它是不会切到任何的 Magnetic Field Line 而且 Carbon Brush 和 Combinator 没有碰在一起 所以在 Phase 3 呢,它的 Voltage 跟 Phase 1 压是 0 那 Phase 4 呢,它再转到 90 度 而此时此刻它的 Coins 是这样, Magnetic Field Line 是这样 再过一瞬间呢,它会这样子切 它会切完所有的 Magnetic Field Line 所以此时此刻,而且 Carbon Brush 有碰到 Commutator 所以这个时候它的 Voltage 和 EMF 会是 Max 跟 Phase 2 是一样的 我们还没有看它的电流方向,我们回到去我们的 Phase 1 的电流方向 For Phase 2 的话,我们首先先看电流方向 你的 DC 那边电流是这样走的,你可以用你的 Flaming Left Hand Rule 来判断 你是Coin这样子转的,所以你的DC是向上,所以你的拇指向上 然后你的食指是向North to South,你的中指是进去Screen的 所以你的DC是进去的 那你这样子转的AB那个地方是向下的,所以拇指向下 然后你的中指是North to South 你的食指是到那去烧 你的中指是对着自己出来的 所以你的电是从B出来那个A的 所以你们看那个电流流动 所以Fogalometer那边你的电是从右边流去左边的 我们来看你的Faceflow图 Faceflow这个图呢 一样你的AB那个地方呢 这样子顺丝中转的话AB是向上 向上电是这样的走 Framing left hand rule CD是向下 向下用Framing left hand rule 电是从C去D的 对于Gaunomita来讲 你的电一样还是从右边到左边 你的电是没有改变任何方向的 Face 2跟Face 4 那个Electric都是从右到左 所以 这个Generator 它所产生出来的Electric 是永远是往同一个方向的 所以这个是一个 DC Generator 看完 DC Generator,我们来看 AC Generator AC Generator 跟 DC Generator 不一样的是 它是没有所谓的 Commutator 的 它 Commutator 跟它换去一个叫做 Slip Ring 的东西 这 Slip Ring 会碰到 Carbon Brush 然后 Slip Ring 上面那个是连接 AB 的 Coil 下面是连接 DC 的 Coil 我们来看 Phase 1 Phase 1 的情况下 它是这样的 Position Matic Find 是这样的 Position 它下一瞬间是完全没有切到任何 Matic Field 来的 所以没有切到任何Matic Fuel Line,它不会有任何Voltage,没有任何Induced EMF产生 我Face 2的情况下,它现在是转成这样了 你的AV转下来了 再过一瞬间,它会切完很多的所有Matic Fuel Line,所以会有Cutting of Matic Fuel Line 所以此时此刻你的Voltage会是Maximum的 我们来判断一下那个电流方向 看那个BC那个部分,是红色的 那它是順時鐘轉的話 你的DC要轉上 所以我們用右手 所以DC那個部分呢你拇指向上 然後你的食指是NORTH去SOUTH 你的中指是對著你的Screen的 所以那個電是從D流去C 那for AB那个地方呢 你顺时钟转的话它会是向下 所以你的拇指向下 然后你的食指转去 North to South 你的中指是对着自己的 所以出来的你的电 你的电是从B去A 然后你顺着那个图片啊 你的电流是从B去A 然后流回那个上面那个Sleep Ring 然后经过那个瓦压流去Gauss-Lomiter 所以对Gauss-Lomiter来讲呢 你的电是从左去右的 记起来你的电是从左去右 否则可以是 接下来我们来看Face 3 它在转到90度 Face 3 的情况下 Face 3 的话一样它是这样子的 然后你Matic Fuse是打横的 那一瞬间没有切到任何Matic Fuse 所以这个时候 你是不会有任何的这个EMF 也就是Voltage Link 然后它就继续的转转到我们的这个Face 4 Face 4 的情况下 你会注意到的是它那个电线跟Face 2 是完全反过来的 此时此刻原来是平的 所以 下一瞬间他会切完所有的Matic Fuel Line 产生出来这个Voltage是Vmax 我们来看一判断一下电流方向 那左边那边是向上的 所以你用Flaming Lamp来拍入比的话 左边那边的电呢会是低于C 那右边那边的 AB 那个线呢 你是转下去的 你用 Flaming Left Hand 来判断的话 电流会从 B 去 A 那顺着那个图的话呢 红色线啊 现在电流从 B 去 A 它会流过 GaN 所以对 GaN 来讲呢 那个电流是从右去到左的 跟我们的 Phase 2 是完完全全 相反 Phase 2 是左去右 for GaN 然后 for Phase 4 的话是 右去左 所以这种情况你产生出来那个 Current 它是会换方向 XX是从左到右,然后是从右到左的 所以在这里我们的 V 会放一个 negative Vmax 因为方向变了 我们对照来刚才我们前面的那个 DCGenerator 跟 ACGenerator 这几个 phase 你会看到就是 for DCGenerator phase 1 phase 3 它是没有任何的电 因为你的 Carbon Brush 跟 Commodator 没有碰到而且没有切到 那 phase 2 跟 phase 3 它会是 maximum 因为它是平的 那切到那一瞬间是会产生切到最多产生的 EMF 是最高的 而且方向是一樣的 所以你產生出來的電是這樣子的 那for AC generator呢 我們Face 1跟Face 2一樣的它是直的 它沒有切到所以沒有電 Mortage是0 那Face 2跟Face 4呢它是平的 它有切到只是呢因為 它的方向不一樣 所以for Face 2的話是Positive Face 2是你的Negative的Maximum 所以它是長成一個好像Side Curve的東西 最后4.2的总结部分我们来看这个DC Generator跟AC Generator的差别在哪里 共同点是他们都有Coin和Magnet 你都有Coin,你都有两个Bomb的Magnet 然后他们都是用External Force,都是用力来产生电子感应来产生电 它的不同点在于第一个 你的 Direct Current 是 Split Ring 还有 Carbon Brush Commutator 那 For Alternating Current Generator 它是用 Slip Ring 一个是 Split Ring 一个是 Slip Ring 第二个呢 Two Sections of Commutator Exchange Contact with Carbon Brush Every Half Rotation 就是说它会碰到你的 Carbon Brush 每 90 度 每一半它会换位置 For Authentic Current 的话,那个 Slip Ring 永远是连着同一个 Carbon Brush 的 For Slip Ring Output 方面呢,Digit Relative 当然就是 Direct Current For Authentic Current 呢,当然是 Outputs Authentic Current 这个试叠的部分,切记你要学会判断那个 Sol 的方向 还有就是什么因素会影响所产生的 Induced EMF 的大小 影片的最后会附上两个连接 一个是补习班的连接 一个是物理分享区的连接 那物理分享区的连接 你只要小描那个QR Code 你就可以免费加入 在里面你可以发问任何跟VC有关的问题 跟那边的学生交流且戳 那有兴趣想要了解跟补习的同学呢 你可以去联系那个号码 林书老师 搜寻免费试课 那么这支影片就先到这里啦 我们下支影片再见 谢谢大家