基本介紹
- 中文名：電磁感應現象
- 外文名：Electromagnetic induction
- 又稱：磁電感應現象
- 簡介：利用磁場產生感應電流
- 發現時間：1831年10月17日
- 發現者：法拉第
定義,現象發現,發現,發現者,意義,產生條件,相關定則,右手定則,左手定則,相關計算,現象利用,
定義
現象發現
發現
1831年8月，法拉第把兩個線圈繞在一個鐵環上，線圈A接直流電源，線圈B接電流表。他發現，當線圈A的電路接通或斷開的瞬間，線圈B中產生瞬時電流。法拉第發現，鐵環並不是必須的。拿走鐵環，再做這個實驗，上述現象仍然發生，只是線圈B中的電流弱些。 為了透徹研究電磁感應現象，法拉第做了許多實驗。1831年11月24日，法拉第向皇家學會提交的一個報告中，把這種現象定名為“電磁感應現象”，並概括了可以產生感應電流的五種類型：變化的電流、變化的磁場、運動的恆定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。法拉第之所以能夠取得這一卓越成就，是同他關於各種自然力的統一和轉化的思想密切相關的。正是這種對於自然界各種現象普遍聯繫的堅強信念，支持著法拉第始終不渝地為從實驗上證實磁向電的轉化而探索不已。這一發現進一步揭示了電與磁的內在聯繫，為建立完整的電磁理論奠定了堅實的基礎。
發現者
麥可·法拉第（Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日）英國物理學家、化學家，也是著名的自學成才的科學家。生於薩里郡紐因頓一個貧苦鐵匠家庭，僅上過國小。1831年，他作出了關於電力場的關鍵性突破，永遠改變了人類文明。麥可·法拉第是英國著名化學家戴維的學生和助手，他的發現奠定了電磁學的基礎，是麥克斯韋的先導。1831年10月17日，法拉第首次發現電磁感應現象，在電磁學方面做出了偉大貢獻。他被稱為“電學之父”。
意義
電磁感應現象是電磁學中最重大的發現之一，它顯示了電、磁現象之間的相互聯繫和轉化，對其本質的深入研究所揭示的電、磁場之間的聯繫，對麥克斯韋電磁場理論的建立具有重大意義。電磁感應現象在電工技術、電子技術以及電磁測量等方面都有廣泛的套用。
產生條件
磁場感應現象1.閉合迴路
2.穿過閉合電路的磁通量發生變化
（如果缺少一個條件，就不會有感應電流產生）
相關定則
右手定則
右手定則簡單展示了載流導線如何產生一個磁場。伸開右手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把右手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心（即手心正對磁場N極方向），大拇指指嚮導體運動的方向，那么其餘四個手指所指的方向就是感應電流的方向。
左手定則
左手定則則反映了帶電粒子（載流導線）在磁場中的受力情況。伸開左手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，四指指向帶電粒子運動（電流所指）方向，則大拇指的方向就是導體受力的方向。
相關計算
假設閉合電路是一個n匝的線圈，可表示為：式中n為線圈匝數，ΔΦ為磁通量變化量，單位Wb ，Δt為發生變化所用時間，單位為s，ε 為產生的感應電動勢，單位為V
感應電動勢計算
1）E=nΔΦ/Δt（普適公式）{法拉第電磁感應定律，E：感應電動勢（V），n：感應線圈匝數，ΔΦ/Δt：磁通量的變化率}
2）E=BLVsinA（切割磁感線運動）E=BLV中的v和L不可以和磁感線平行，但可以不和磁感線垂直，其中sinA為v或L與磁感線的夾角。 {L：有效長度（m）}
3）Em=nBSω（交流發電機最大的感應電動勢） {Em：感應電動勢峰值}
4）E=BLLω/2（導體一端固定以ω旋轉切割） {ω：角速度（rad/s），V：速度（m/s）}
磁通量
磁通量Φ=BS {Φ：磁通量（Wb），B：勻強磁場的磁感應強度（T），S：正對面積（㎡）}
感應電動勢
感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內部的電流方向：由負極流向正極}
自感電動勢
自感電動勢E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L：自感係數（H）（線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大），ΔI：變化電流，Δt：所用時間，ΔI/Δt：自感電流變化率（變化的快慢）}
現象利用
生活中的電磁爐也正是電磁感應的套用
