电磁感应(Electromagnetic induction)又称磁电
感应现象,是指
闭合电路的一部分导体在磁场中作
切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做
感应电流。
闭合电路的一部分导体在磁场中做
切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做
感应电流。
1831年8月,
法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A接
直流电源,线圈B接
电流表。他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生
瞬时电流。法拉第发现,铁环并不是必须的。拿走铁环,再做这个实验,上述现象仍然发生,只是线圈B中的电流弱些。 为了透彻研究电磁感应现象,法拉第做了许多实验。1831年11月24日,法拉第向
皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生
感应电流的五种类型: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。法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种
自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象
普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了
电与磁的内在联系,为建立完整的
电磁理论奠定了坚实的基础。
迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791年9月22日~1867年8月25日)英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家。生于
萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭,仅上过小学。1831年,他作出了关于电力场的关键性突破,永远改变了
人类文明。迈克尔·法拉第是英国著名化学家
戴维的学生和助手,他的发现奠定了
电磁学的基础,是
麦克斯韦的先导。1831年10月17日,法拉第首次发现
电磁感应现象,在电磁学方面做出了伟大贡献。他被称为“电学之父”。
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、
磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对
麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。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。
右手定则简单展示了载流导线如何产生一个磁场。伸开右手,使
大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让
磁感线垂直穿过
手心(即手心正对磁场N极方向),大拇指指向导体运动的方向,那么其余四个手指所指的方向就是
感应电流的方向。
左手定则则反映了
带电粒子(载流导线)在磁场中的受力情况。伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指指向带电粒子运动(电流所指)方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。
假设闭合电路是一个n匝的线圈,可表示为:式中n为
线圈匝数,ΔΦ为
磁通量变化量,单位Wb ,Δt为发生变化所用时间,单位为s,E为产生的
感应电动势,单位为V
(1)(普适公式){法拉第
电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,:磁通量的变化率}
(2) (
切割磁感线运动)E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中sinA为v或L与磁感线的夹角。 {L:
有效长度(m)}
自感电动势{L:
自感系数(H)(线圈L有
铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,Δt:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}