什麽是電磁感應定律

　　電磁感應定律也叫法拉第電磁感應定律，電磁感應現象是指因磁通量變化產(chan) 生感應電動勢的現象，例如，閉合電路的一部分導體(ti) 在磁場裏做切割磁感線的運動時，導體(ti) 中就會(hui) 產(chan) 生電流，產(chan) 生的電流稱為(wei) 感應電流，產(chan) 生的電動勢（電壓）稱為(wei) 感應電動勢。

　　電磁感應定律中電動勢的方向可以通過楞次定律或右手定則來確定。右手定則內(nei) 容：伸平右手使姆指與(yu) 四指垂直，手心向著磁場的N極，姆指的方向與(yu) 導體(ti) 運動的方向一致，四指所指的方向即為(wei) 導體(ti) 中感應電流的方向（感應電動勢的方向與(yu) 感應電流的方向相同）。楞次定律指出：感應電流的磁場要阻礙原磁通的變化。簡而言之，就是磁通量變大，產(chan) 生的電流有讓其變小的趨勢；而磁通量變小，產(chan) 生的電流有讓其變大的趨勢。

　　電磁感應定律誰發現的

　　法拉第發現了電磁感應定律，近三十年的中學物理教學中，所使用的教材中也都寫(xie) 道，是法拉第發現了電磁感應定律。而普通高中課程標準實驗教科書(shu) 人教版2010年4月第3版第15頁寫(xie) 道，紐曼（F.E.Neumann，1798—1895）、韋伯（W.E.Weber，1804——1891）在對理論和實驗資料進行嚴(yan) 格分析後，於(yu) 1845年和1846年先後指出，閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，後人稱之為(wei) 法拉第電磁感應定律。這就是說，筆者在上中學、大學及中學物理教學中所使用的教材學中對電磁感應定律的發現者都講錯了。那麽(me) ，到底是誰發現了電磁感應定律？要回答清楚這個(ge) 問題，須弄清法拉第（MichaelFaraday，1791——1867）、楞次（HeinrichFriedrichEmilLenz1804——1865）紐曼、韋伯對電磁感應的貢獻。

　　電磁感應定律的發展曆程

　　1、概述

　　法拉第定律最初是一條基於(yu) 觀察的實驗定律。後來被正式化，其偏導數的限製版本，跟其他的電磁學定律一塊被列麥克斯韋方程組的現代赫維賽德版本。

　　法拉第電磁感應定律是基於(yu) 法拉第於(yu) 1831年所作的實驗。這個(ge) 效應被約瑟·亨利於(yu) 大約同時發現，但法拉第的發表時間較早。

　　見麥克斯韋討論電動勢的原著。

　　於(yu) 1834年由波羅的海德國科學家海因裏希·楞次發現的楞次定律，提供了感應電動勢的方向，及生成感應電動勢的電流方向。

　　2、提出問題

　　1820年H.C.奧斯特發現電流磁效應後，有許多物理學家便試圖尋找它的逆效應，提出了磁能否產(chan) 生電，磁能否對電作用的問題。

　　3、研究

　　1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在測量地磁強度時，偶然發現金屬對附近磁針的振蕩有阻尼作用。

　　1824年，阿喇戈根據這個(ge) 現象做了銅盤實驗，發現轉動的銅盤會(hui) 帶動上方自由懸掛的磁針旋轉，但磁針的旋轉與(yu) 銅盤不同步。稍滯後，電磁阻尼和電磁驅動是最早發現的電磁感應現象，但由於(yu) 沒有直接表現為(wei) 感應電流，當時未能予以說明。

　　4、定律提出

　　1831年8月，法拉第在軟鐵環兩(liang) 側(ce) 分別繞兩(liang) 個(ge) 線圈，其一為(wei) 閉合回路，在導線下端附近平行放置一磁針，另一與(yu) 電池組相連，接開關(guan) ，形成有電源的閉合回路。實驗發現，合上開關(guan) ，磁針偏轉；切斷開關(guan) ，磁針反向偏轉，這表明在無電池組的線圈中出現了感應電流。法拉第立即意識到，這是一種非恒定的暫態效應。緊接著他做了幾十個(ge) 實驗，把產(chan) 生感應電流的情形概括為(wei) 5類：變化的電流，變化的磁場，運動的恒定電流，運動的磁鐵，在磁場中運動的導體(ti) ，並把這些現象正式定名為(wei) 電磁感應。進而，法拉第發現，在相同條件下不同金屬導體(ti) 回路中產(chan) 生的感應電流與(yu) 導體(ti) 的導電能力成正比，他由此認識到，感應電流是由與(yu) 導體(ti) 性質無關(guan) 的感應電動勢產(chan) 生的，即使沒有回路沒有感應電流，感應電動勢依然存在。

　　後來，給出了確定感應電流方向的楞次定律以及描述電磁感應定量規律的法拉第電磁感應定律。並按產(chan) 生原因的不同，把感應電動勢分為(wei) 動生電動勢和感生電動勢兩(liang) 種，前者起源於(yu) 洛倫(lun) 茲(zi) 力，後者起源於(yu) 變化磁場產(chan) 生的有旋電場。

　　電磁感應定律的應用

　　1、發電機

　　由法拉第電磁感應定律因電路及磁場的相對運動所造成的電動勢，是發電機背後的根本現象。當永久性磁鐵相對於(yu) 一導電體(ti) 運動時（反之亦然），就會(hui) 產(chan) 生電動勢。如果電線這時連著電負載的話，電流就會(hui) 流動，並因此產(chan) 生電能，把機械運動的能量轉變成電能。例如，鼓輪發電機。另一種實現這種構想的發電機就是法拉第碟片。

　　2、變壓器

　　法拉第定律所預測的電動勢，同時也是變壓器的運作原理。當線圈中的電流轉變時，轉變中的電流生成一轉變中的磁場。在磁場作用範圍中的第二條電線，會(hui) 感受到磁場的轉變，於(yu) 是自身的耦合磁通量也會(hui) 轉變。因此，第二個(ge) 線圈內(nei) 會(hui) 有電動勢，這電動勢被稱為(wei) 感應電動勢或變壓器電動勢。如果線圈的兩(liang) 端是連接著一個(ge) 電負載的話，電流就會(hui) 流動。

　　3、電磁流量計

　　法拉第定律可被用於(yu) 量度導電液體(ti) 或等離子體(ti) 狀物的流動，這樣一個(ge) 儀(yi) 器被稱為(wei) 電磁流量計。