電磁感應(yīng)定律

電磁感應(yīng)定律也被稱為法拉第定律電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)現(xiàn)象是指由于磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象比如閉合電路的導(dǎo)體的一部分在磁場中切割磁感應(yīng)線，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，稱為感應(yīng)電流，產(chǎn)生電動勢（電壓）稱為感應(yīng)電動勢。

電磁感應(yīng)定律中電動勢的方向可以由楞次 定律或右手定則。右手定則內(nèi)容：伸展右手，使拇指與四指垂直，手掌朝向磁場的N極拇指的方向與導(dǎo)體運動的方向一致，四指所指的方向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向（感應(yīng)電動勢的方向與感應(yīng)電流的方向相同）楞次定律指出：感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該阻礙原始磁通量的變化。簡而言之，磁通量越大，產(chǎn)生的電流越小；然而，隨著磁通量變小，產(chǎn)生的電流往往會使其變大。

感應(yīng)電動勢的大小是由法拉第確定的電磁感應(yīng)定律；e(t) = -n(dΦ)dt)E=BLV也可用于發(fā)現(xiàn)動態(tài)情況。

法拉第公司s定律最初是基于觀察的實驗定律。后來，它被形式化了，它的偏導(dǎo)數(shù)的有限版本被列為麥克斯韋 方程以及其他電磁定律。

法拉第公司電磁感應(yīng)定律是以法拉第和愛因斯坦為基礎(chǔ)的1831年的實驗。這個效應(yīng)被約瑟·亨利幾乎在同一時間發(fā)現(xiàn)了它，但法拉第更早發(fā)表了它。

俄羅斯物理學(xué)家海因里希·楞次（H.F.E.Leng Ci, 1804-1865）在總結(jié)大量實驗事實的基礎(chǔ)上，總結(jié)出一條判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，稱為楞次 的法律（Lenz law ）

1820年，H.C.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)后，許多物理學(xué)家試圖尋找它的逆效應(yīng)，提出了磁能否產(chǎn)生電磁能否作用于電的問題。

1822年，D.F.J.阿拉果和A.馮洪堡特在測量地磁強(qiáng)度時偶然發(fā)現(xiàn)金屬對附近磁針的振蕩有阻尼作用。

1824年，阿拉戈根據(jù)這一現(xiàn)象做了一個銅盤實驗，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的銅盤會帶動上方自由懸掛的磁針旋轉(zhuǎn)，但磁針的旋轉(zhuǎn)與銅盤不同步。稍有滯后，電磁阻尼和電磁驅(qū)動是最早的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但因為沒有直接表示為感應(yīng)電流，所以當(dāng)時沒有解釋。

1831年8月，法拉第在軟鐵環(huán)的兩側(cè)纏繞了兩個線圈一個是閉環(huán)，一根磁針平行放置在金屬絲的下端附近另一個接在電池組上，接在開關(guān)上，形成一個有電源的閉環(huán)。發(fā)現(xiàn)當(dāng)開關(guān)閉合時，磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)開關(guān)斷開時，磁針反向偏轉(zhuǎn)，說明沒有電池組的線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流。法拉第馬上意識到這是一種不穩(wěn)定的瞬態(tài)效應(yīng)。然后他做了幾十次實驗，把感應(yīng)電流歸納成5 類：變電流，變磁場，動恒流，動磁鐵，磁場中動導(dǎo)體，這些現(xiàn)象官方命名為電磁感應(yīng)。再者，法拉第發(fā)現(xiàn)在相同條件下，不同金屬導(dǎo)體電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流與導(dǎo)體的電導(dǎo)率成正比，他認(rèn)識到感應(yīng)電流是由與導(dǎo)體性質(zhì)無關(guān)的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的即使沒有電路，沒有感應(yīng)電流，感應(yīng)電動勢依然存在。

后來，楞次 s定律確定感應(yīng)電流的方向和法拉第 電磁感應(yīng)定律描述了電磁感應(yīng)的定量規(guī)律。公式不是法拉第自己給的）根據(jù)產(chǎn)生的原因不同，感應(yīng)電動勢可分為動生電動勢和感應(yīng)電動勢前者源于洛倫茲力，后者源于改變磁場產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)電場。

感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：

1．電路閉合并接通；

2．通過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。

如果缺少一個條件，就不會有感應(yīng)電流）

閉合電路中要有電流，這個電路中必須有電源，因為電流是由電源的電動勢引起的。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，既然閉合電路中有感應(yīng)電流，那么這個電路中必然有電動勢電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢稱為感應(yīng)電動勢，常以符號e表示。

感應(yīng)電動勢的種類分為動電動勢和感應(yīng)電動勢。

動生電動勢

動電動勢是導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢在磁場中切割磁感應(yīng)線的自身運動它的方向用右手法則判斷，使拇指與其他四指垂直且都與手掌在同一平面將右手放入磁場中，使磁感應(yīng)線垂直穿過手掌，拇指指向?qū)w運動的方向，然后其他四指指向動生電動勢的方向。電動勢的方向與感應(yīng)電流的方向相同。右手定則確定的電動勢方向符合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。

產(chǎn)生電動勢并切割磁力線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源。

理論和實踐表明，長度為L的導(dǎo)體在感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中以速度V切割磁感應(yīng)線時，導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為：公式中的單位應(yīng)采用國際單位制，即伏特、特斯拉、米/每秒。

導(dǎo)體在均勻磁場中勻速切割磁感應(yīng)線時，無論電路閉合與否，感應(yīng)電動勢的大小只與磁感應(yīng)強(qiáng)度b有關(guān)、導(dǎo)體長度L、切割速度V與 v和 B之間的夾角 的正弦值成正比

感生電動勢

感應(yīng)電動勢是由通過閉合線圈的磁場強(qiáng)度變化而產(chǎn)生的，產(chǎn)生渦流電場，導(dǎo)致電流定向運動，其方向符合楞次 的法律。右手拇指指向磁場變化的反方向，四指握拳，四指方向為感應(yīng)電動勢方向。

感應(yīng)電動勢的大小與通過閉合電路的磁通量變化的速度有關(guān)，大小為：

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當(dāng)通過開路線圈的磁通量發(fā)生變化時，雖然線圈中沒有感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動勢仍然存在。

當(dāng)導(dǎo)體棒不切割磁感應(yīng)線，但磁通在閉環(huán)中變化時，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流。

電磁感應(yīng)是電磁學(xué)最重要的發(fā)現(xiàn)之一，揭示了電、磁現(xiàn)象之間的相互關(guān)系對麥克斯韋爾 電磁場理論。法拉第的意義電磁感應(yīng)定律在于，一方面，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，人們制造出了發(fā)電機(jī)，有可能大規(guī)模產(chǎn)生電能并遠(yuǎn)距離傳輸；另一方面，電氣技術(shù)中的電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電子技術(shù)和電磁測量被廣泛應(yīng)用。從此，人類社會進(jìn)入了電氣化時代。

一些物理學(xué)家注意到法拉第 定律是描述兩種現(xiàn)象的方程式：運動導(dǎo)線中磁力產(chǎn)生的動電動勢和磁場轉(zhuǎn)化電能產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。

正如理查德費曼指出的那樣，：

所謂“通量定則”指出電路中的電動勢等于通過電路的磁通量的變化率，這在磁通量不變的情況下也是適用的，因為場發(fā)生了變化，或者因為電路發(fā)生了運動（或兩者皆是）但是在我們對該規(guī)則的解釋中，我們使用了兩個屬于完全不同情況的定律：電路運動”的和“場變化”的。

我們不我不知道在物理學(xué)中還有什么地方我們可以用這樣一個簡單而準(zhǔn)確的普遍原理來理解和分析兩種不同的現(xiàn)象。

發(fā)電機(jī)

法拉第引起的電動勢由于電路和磁場的相對運動而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)定律是發(fā)電機(jī)背后的基本現(xiàn)象。當(dāng)永磁體相對于導(dǎo)體移動時（反之亦然），就會產(chǎn)生電動勢。如果此時將導(dǎo)線接入電負(fù)載，電流就會流動，從而產(chǎn)生電能，電能將機(jī)械運動的能量轉(zhuǎn)化為電能。例如，鼓式發(fā)電機(jī)。實現(xiàn)這一想法的另一種發(fā)電機(jī)是法拉第盤

變壓器

法拉第預(yù)言的電動勢s定律也是變壓器的工作原理。當(dāng)線圈中的電流變化時，變化的電流產(chǎn)生變化的磁場。磁場中的第二根導(dǎo)線會感受到磁場的變換，因此其自身的耦合磁通也會發(fā)生變化。所以第二個線圈會有電動勢，稱為感應(yīng)電動勢或變壓器電動勢。如果線圈的兩端都與電負(fù)載相連，電流就會流動。

電磁流量計

法拉第公司s定律可以用來測量導(dǎo)電液體或等離子體的流量這種儀器叫做電磁流量計。