電磁感應

導體電動勢在感應中的表現

如果你把 磁場 電線並移動它，使其在移動時穿過磁力線，那麼電線將具有 電動勢稱為 EMF 感應。

即使導體本身保持靜止並且磁場會移動，以其力線穿過導體，導體中也會產生感應電動勢。

如果感應電動勢的導體與任何外部電路閉合，則在該電動勢的作用下，電流將流過電路，即所謂的感應電流。

當導體穿過其磁力線時，導體中發生電動勢感應的現象稱為電磁感應。

電磁感應是逆過程，即機械能轉化為電能。

電磁感應現象廣泛應用於 電氣工程… 各種電機的裝置是基於它的用途。

EMF感應的大小和方向

現在讓我們考慮在導體中感應的 EMF 的大小和方向。

感應電動勢的大小取決於每單位時間穿過電線的力線數，即取決於電線在場中的移動速度。

感應電動勢的大小與導體在磁場中的運動速度成正比。

感應電動勢的大小還取決於被場線穿過的那部分電線的長度。導體中被場線交叉的部分越大，導體中的感應電動勢就越大。最後，磁場越強，即其感應越大，穿過該磁場的導體中的電動勢就越大。

因此，導體在磁場中運動時產生的感應電動勢值與磁場的感應強度、導體的長度和運動速度成正比。

這種依賴性由公式 E = Blv 表示，

其中 E 是感應電動勢； B——磁感應強度； I 是電線的長度； v 是電線的速度。

必須牢記，在磁場中運動的導體中，只有當該導體被磁場的磁力線穿過時，才會產生感應電動勢。如果導體沿著磁力線移動，即它不交叉，但似乎沿著磁力線滑動，則不會在其中感應出 EMF。因此，上述公式僅在導線垂直於磁力線運動時有效。

感應電動勢（以及導線中的電流）的方向取決於導線移動的方向。有一個右手法則可以確定感應電動勢的方向。

如果你握住右手的手掌讓磁力線進入，彎曲的拇指指示導體運動的方向，那麼伸出的四指指示感應電動勢的作用方向和方向導體中的電流。

右手法則

線圈中的 EMF 感應

我們已經說過，為了在電線中產生感應 EMF，有必要將電線本身或磁場移動到磁場中。在這兩種情況下，導線都必須與磁場的磁力線交叉，否則不會感應出電動勢。感應電動勢和感應電流不僅可以出現在直導線中，也可以出現在絞成線圈的導線中。

向內移動時 線圈 對於永磁體，由於磁鐵的磁通量穿過線圈的匝數，因此在其中感應出電動勢，也就是說，與在磁鐵的磁場中移動直線時的方式相同。

如果磁鐵慢慢下降到線圈中，那麼其中產生的 EMF 將非常小，設備的指針甚至可能不會偏離。相反，如果將磁鐵快速插入線圈，箭頭的偏轉就會很大。這意味著感應電動勢的大小以及相應的線圈中電流的強度取決於磁鐵的速度，即磁場的磁力線穿過線圈匝數的速度。如果現在交替地先將一塊強磁鐵然後將一塊弱磁鐵以相同的速度插入線圈，那麼您會注意到，對於強磁鐵，設備的指針會以更大的角度偏離。這意味著感應電動勢的大小以及相應的線圈中電流的強度取決於磁鐵磁通量的大小。

最後，如果以相同的速度引入相同的磁鐵，首先進入匝數較大的線圈，然後進入匝數小得多的線圈，那麼在第一種情況下，設備的指針將偏離比在第一種情況下更大的角度第二。這意味著感應電動勢的大小以及相應的線圈中電流的強度取決於其匝數。如果使用電磁體代替永磁體，可以獲得相同的結果。

線圈中 EMF 的感應方向取決於磁鐵的運動方向。 E. H. Lenz 建立的定律說，如何確定感應電動勢的方向。

楞次電磁感應定律

線圈內部磁通量的任何變化都伴隨著其中感應電動勢的出現，並且穿透線圈的磁通量變化越快，其中的電動勢就越大。

如果產生感應 EMF 的線圈與外部電路閉合，則感應電流流過線圈，在導線周圍產生磁場，線圈因此變成螺線管。事實證明，不斷變化的外部磁場會在線圈中感應出感應電流，進而在線圈周圍產生自己的磁場——電流場。

研究這種現象，E. H. Lenz 建立了一個定律，它決定了線圈中感應電流的方向，從而決定了感應電動勢的方向。當磁通量在線圈中發生變化時，線圈中發生的感應電動勢會在線圈中產生電流，該電流會導致線圈的磁通量由該電流產生，從而阻止外部磁通量發生變化。

楞次定律適用於所有導線中的電流感應情況，無論導線的形狀如何以及外部磁場的變化是如何實現的。

當永磁體相對於連接在檢流計端子上的線圈移動時，或當線圈相對於磁鐵移動時，就會產生感應電流。

大塊導體中的感應電流

不斷變化的磁通量不僅能夠在線圈匝中感應出 EMF，而且還能在大塊金屬導體中感應出 EMF。穿透大塊導體的厚度，磁通量在其中感應出 EMF，從而產生感應電流。這些所謂的 渦流 散佈在實心電線上並在其中短路。

變壓器的鐵芯，各種電機和設備的磁芯，只是那些被其中產生的感應電流加熱的粗線，這種現像是不可取的，因此，為了減小感應電流的大小，零件電機和變壓器的鐵芯不是很大，而是由用紙或一層絕緣漆相互絕緣的薄片組成。因此，渦流沿導體質量的傳播路徑被阻斷。

但有時在實踐中渦流也被用作有用的電流。這些電流的使用是基於，例如，工作 感應加熱爐, 電錶 以及所謂的電氣測量儀器運動部件的磁阻尼器。

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