电磁感应定律 电磁感应现象

电磁感应又叫做法拉第原理，外文名叫做Electromagnetic induction，指的是放在变化磁通量中的导体，会产生电动势，提出者是迈克尔·法拉第，提出时间1831年。

定律

感应电动势由法拉第电磁感应定律给出：

其中

对于除了特殊情况外，一般来说，绕着同一区域有N匝回路的线圈，电磁感应的法拉第电磁感应定律表明

其中

进一步的，楞次定律给出了感应电动势的方向如下:

所以楞次定律决定了上面方程中的负号。

动生电动势

　　“×"表示存在垂直屏幕向里的匀强磁场，v为运动方向，v×B指向电势较高的一端。

导体以垂直于磁感线的方向在磁场中运动，在同时垂直于磁场和运动方向的两端产生的电动势，称为动生电动势。

动生电动势是由于导体中载流子在磁场中运动受到垂直于磁场和运动方向的洛仑兹力的作用，在导体内移动的结果。当洛仑兹力和导体内电势差产生的电场力平衡时，导体两端电动势稳定。此时：

E = B L v {displaystyle {mathcal {E}}=BLv}

E {displaystyle {mathcal {E}}} 是导体两端电动势， B {displaystyle B} 是磁感应强度， L {displaystyle L} 是产生电动势的两端的距离， v {displaystyle v} 是导体运动速度。

导体棒接入一个回路时，动生电动势也可以认为是由于导体运动，使得回路面积改变而使磁通量变化，产生的电动势。

E = Δ Δ --> Φ Φ --> Δ Δ --> t = B Δ Δ --> S Δ Δ --> t = B L Δ Δ --> x Δ Δ --> t = B L v {displaystyle {mathcal {E}}={ rac {Delta Phi }{Delta t}}={ rac {BDelta S}{Delta t}}={ rac {BLDelta x}{Delta t}}=BLv}

感生电动势

由于导体置于变化的电场而产生的电动势，称为感生电动势。

变化的磁场会产生涡旋电场，导体中载流子在其中运动一周降低的电动势就是感生电动势，满足：

E = Δ Δ --> Φ Φ --> Δ Δ --> t {displaystyle {mathcal {E}}={ rac {Delta Phi }{Delta t}}}

应用

电磁感应原理用于很多设备和系统，包括:

感应马达

发电机

变压器

充电电池的无接触充电

电磁炉

感应焊接

电感器

电磁成型(电磁铸造，eletromagnetic forming)

磁场计

参看

数学处理细节请参看麦克斯韦方程组

法拉第电磁感应定律

电感

涡电流

移动中的磁铁与导体问题

法拉第吊诡

感应加热

参考

David J. Griffiths. Introduction to Electrodynamics (3rd ed.). Prentice Hall. 1998. ISBN 978-0-13-805326-0.

Paul Tipler. Physics for Scientists and Engineers: Electricity, Magnetism, Light, and Elementary Modern Physics (5th ed.). W. H. Freeman. 2004. ISBN 978-0-7167-0810-0.

J.S. Kovacs and P. Signell, Magnetic induction (2001),Project PHYSNETdocument MISN-0-145.