电磁感应

电磁感应（Electromagnetic induction）现象是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流（感生电流）迈克尔·法拉第是一般被认定为于1831年发现了电磁感应的人，虽然Francesco Zantedeschi1829年的工作可能对此有所预见。

电磁感应
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电磁感应是指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大的工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电工、电子技术、电气化、自动化方面的广泛应用对推动社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的作用。

目录

发现

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1820年奥斯特发现电流磁效应后，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。

1822年D.F.J.阿喇戈和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，阿喇戈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。

1831年8月，英国科学家法拉第经过十几年的不懈努力，终于发现，不仅电流会产生磁场，磁场也会产生电流。

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。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，给出了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。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。

基本概念

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1831年，一位叫迈克尔.法拉第的科学家发现了磁与电之间的相互联系和转化关系。只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应（Electromagnetic induction），产生的电流叫做感应电流，产生的电动势叫感应电动势。

产生条件

穿过闭合电路的磁通量发生变化，导体或者线圈中就有感应电动势产生。

让磁通量发生变化的方法有两种，一种方法是让闭合电路中的导体在磁场中做切割磁感线的运动；另一种方法是让磁场在导体内运动。

电磁感应定律

电磁感应研究的是其他形式能转化为电能的特点和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。

一、法拉第定律

法拉第的实验表明，不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。这种现象称为电磁感应现象，所产生的电流称为感应电流。法拉第根据大量实验事实总结出了如下定律：

电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。

感应电动势的表达式 e(t) = -n(dΦ)/(dt)

二、楞次定律

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1834年德国物理学家楞次通过实验总结出：感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时，用楞次定律判断感应电流的方向。

楞次定律的内容：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。

应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤：

1、查明原磁场的方向及磁通量的变化情况；

2、根据楞次定律中的“阻碍”确定感应电流产生的磁场方向；

3、由感应电流产生的磁场方向用安培表判断出感应电流的方向。

科技应用

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1、各种电机

各种发电机是电磁感应原理的最早应用，大到三峡电站70万千瓦发电机组，小到汽车用发电机，再小到儿童滑板车中驱动LED发光的微型发电装置，都是电磁感应原理最早、最典型、最基本的应用。各种电动机。利用通电导线在磁场中会受到力的作用，制成各种各样大大小小的电动机，广义上这也是电磁感应原理的应用。

2、各种变压器

各种交流电力变压器，以 电→磁→电 的过程，实现电压由高变低或由低变高的变化，并很好实现了高低压隔离。各种用途的变压器、电感线圈、继电器、电磁铁等非常多，这里就不一一列举了。

3、各种无线电信号收发设备

任何变化的电场周围都会产生磁场，任何变化的磁场周围又会产生电场，这样由近及远的传播就形成了电磁波。这也是电磁感应的一种形式。手机信号、收音机信号等等，很多很多。

4、各种仪器仪表

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如指针式万用表，测交流电流的钳型电流表，电压电流电能表等等。

5、家用电器

如电磁炉、微波炉、抽油烟机、手机充电器、儿童玩具等等。

6、各种电器设备

动圈式话筒、磁带录音机 、汽车车速表

7、熔炼金属

历史意义

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。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。

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