法拉第定律
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律（法拉第电磁感应定律）一般指电磁感应定律
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电磁感应定律也叫法拉第电磁感应定律，电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象，例如，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，产生的电流称为感应电流，产生的电动势（电压）称为感应电动势 [1]。
电磁感应定律中电动势的方向可以通过楞次定律或右手定则来确定。
右手定则内容：伸平右手使拇指与四指垂直，手心向着磁场的N极，拇指的方向与导体运动的方向一致，四指所指的方向即为导体中感应电流的方向（感应电动势的方向与感应电流的方向相同）。
楞次定律指出：感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。
简而言之，就是磁通量变大，产生的电流有让其变小的趋势；而磁通量变小，产生的电流有让其变大的趋势。
[1]
感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定；e(t) = -n(dΦ)/(dt)。
对动生的情况也可用E=BLV来求。
[1]
中文名
电磁感应定律
外文名
Faraday law of electromagnetic induction
别名
法拉第电磁感应定律
表达式
e=-n(dΦ)/(dt)
提出者
纽曼和韦伯
提出时间
1831年8月
适用领域
工程领域
应用学科
物理学、电磁学
时域表达式
e(t) = -n(dΦ)/(dt)
复频域公式
E = -jwnΦ （E和Φ是矢量）。
法拉第电磁感应定律的公式及使用条件
法拉第电磁感应定律的公式及使用条件
法拉第电磁感应定律的公式为：ε = -dφ/dt，其中ε为感应电
动势，dφ/dt为磁通量随时间的变化率。
使用条件：
1.该定律适用于闭合导线回路中的电磁感应现象。
2.导线回路必须处于磁场中，并磁通量相对于导线回路的面积发
生改变。
拓展：
1.法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一，描述了磁场
和导体之间相互作用的规律。
该定律为电磁感应现象提供了理论基础，广泛应用于电动机、变压器等电磁设备的设计与工作原理中。
2.根据法拉第电磁感应定律，当导体相对于磁场的运动速度增大时，感应电动势也会增大，这就是电磁感应发电机工作原理的基础。
3.除了法拉第电磁感应定律外，还有安培法则和洛伦兹力定律等电磁学定律，它们共同构成了电磁学的基础理论。
深入理解这些定律对于探索电磁现象的规律和应用具有重要意义。
法拉第电磁感应定律及其公式
法拉第电磁感应定律及其公式现代物理学的发展高潮，离不开诺贝尔奖士大卫·艾弗里·法拉第及他的艾弗里·法拉第电磁感应定律的重要推动作用。
法拉第出生于意大利，1831年以其贡献之一的旋转电磁感应定律，赢得了诺贝尔物理学奖，一直被公认为现代物理学的开创者。
法拉第电磁感应定律全称为艾弗里·法拉第电磁感应交互定律，该定律也称为法拉第-萨伊德定律，1820年，该定律首次被法拉第提出，尽管它不是一个固定不变的定律，但它提供了一个清晰的框架，以用于描述电磁现象之间的交互作用。
该定律描述的这种交互，就是电磁激励因素（亦称为电流）可以在电导体的另一端产生施加压力的作用。
奥地利物理学家萨伊德改进了法拉第的定律，提出了法拉第-萨伊德定律，该理论的核心思想在于一个通电电源在一端产生的电流，在另一端通过另一个电线能产生一个同样大小的相反激励，这称为“相互感应”。
因此，该定律可以用公式表达，即：E = +(- i)(B) (N) / (t) (1)其中：E：由交互引起的激励电势，单位=伏特；i：电源里（以伏特为单位）电流的大小，单位=安培；B：交互磁场强度，单位=牛顿/伏特；N：在磁场中的线圈折叠数，左右和朝向无关，单位=环；t：改变线圈时间，单位=秒。
自诺贝尔物理学奖授予法拉第之后，该定律得到一系列改进和提高。
在菲罗里和梅克维尔的共同改良中，该定律得到了进一步完善，该定律也被我们称为法拉第-梅克维尔-菲罗里定律，在帝国工程学院颁发的经典论文《改进的法拉第电磁感应定律的实验确证》中，该定律得到了更多的支持。
该定律的优点是它易于部署，简单明了。
它的潜力非常强大，近年来，它的应用不断扩大，应用到电网系统、过载保护、测厚仪、超级磁带等领域，它可以被用来制作多功能传感器，。
法拉第电磁感应定律公式及条件
法拉第电磁感应定律公式及条件Faraday's law of electromagnetic induction is a fundamental principle in physics that describes how a change in magnetic field induces an electromotive force (emf) in a closed circuit. This law, formulated by Michael Faraday in the 19th century, states that the magnitude of the induced emf is proportional to the rate of change of magnetic flux through the circuit. Essentially, it explains how electricity can be generated via the interaction of magnetic fields and conductors.法拉第电磁感应定律是物理学中的一个基本原理，描述了磁场的变化如何在闭合回路中产生电动势。
这条定律是由19世纪的迈克尔·法拉第制定的，指出感应电动势的大小与磁通量通过回路的变化率成正比。
本质上，它解释了通过磁场和导体的相互作用如何产生电力。
One of the key components of Faraday's law is the concept of magnetic flux, which is a measure of the total magnetic field passing through a given area. The formula for calculating the induced emf in a circuit is given by the equation emf = -dΦ/dt, where emf is the electromotive force, dΦ is the change in magnetic flux, and dt is thechange in time. This equation demonstrates the relationship between the rate of change of magnetic flux and the induced emf in a circuit.法拉第定律的一个关键组成部分是磁通量的概念，它是通过给定区域的总磁场的度量。
法拉第电磁感应定律 全文
P
b
Q
外力做的功是多少?电路中产生的热量是多少?
WF=0.1J Q=0.1J
小结：克服安培力做功等于电路产生的 电能，最后电能又转化为内能。
例与练12
如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m, 接有电阻R=0.20Ω,设匀强磁场和框架平面垂直, 磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab 跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及 导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右 匀速滑动时，试求： (1)导体ab上的感应电动势的大小 (2)回路上感应电流的大小
为： ΔS=LvΔt 穿过回路的磁通量的变化 为：
ΔΦ=BΔS =BLvΔt
产生的感应电动势为：
× ×a × × ×a ×
× G
×
×v ×
×
×
××××××
××××××
b
b
E Φ BLvt BLv（V是相对于磁场的速度）
t t
三、导体切割磁感线时的感应电动势
若导体运动方向跟磁感应强度方向有夹角
(1)转过1/4周时ab边产生的瞬时感应电动势
(2)转过1/2周时ab边产生的瞬时感应电动势
E BLv sin nBL1L2 sin
0ω
2
a
d
B
b
c 0'
例与练10
如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金
属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P之间接
有R=3.0Ω的定值电阻,导体棒长ab=0.5m,其电阻为
从结果上看 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等
磁通量变化越快，感应电动势越大。
越大?
Φ
磁磁通通量量的的变变化化快率慢
法拉第电磁感应定律物理背景
法拉第电磁感应定律物理背景法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一，描述了磁场变化时在闭合电路中产生感应电动势的现象。
这一定律的提出是基于对电磁现象的深入研究和理解，并为后续的电磁学理论和实际应用奠定了基础。
本文将介绍法拉第电磁感应定律的物理背景，帮助读者更好地理解这一重要的物理现象。
法拉第电磁感应定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出的。
在当时，人们已经发现了电流产生磁场的现象，但对于磁场产生电流的机制还知之甚少。
法拉第通过一系列的实验观察和思考，揭示了电磁感应现象的基本规律。
根据法拉第电磁感应定律，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中会产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
磁通量是磁场穿过电路的总磁场强度与面积的乘积，用符号Φ表示，单位是韦伯（Wb）。
磁通量的变化率可以通过改变磁场的强度、改变磁场的方向或改变电路与磁场之间的相对运动来实现。
法拉第电磁感应定律的数学表达式为：ε=-dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，dΦ/dt表示磁通量的变化率。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
从这个数学表达式中可以看出，当磁通量发生变化时，感应电动势的大小与变化率成正比。
这意味着当磁通量变化得越快时，产生的感应电动势就越大。
同时，感应电动势的方向总是使闭合电路中的电流产生一个阻碍磁通量变化的效应，这符合能量守恒的原则。
法拉第电磁感应定律的物理背景可以通过电磁场与电荷的相互作用来解释。
当磁场的强度或方向发生变化时，它会施加力量或扭矩在电荷上。
由于电荷在电路中自由移动，这些力量或扭矩将导致电荷在电路中产生运动，从而产生电流。
这就是为什么当磁通量变化时，闭合电路中会产生感应电动势的原因。
法拉第电磁感应定律的发现对电磁学的发展产生了深远的影响。
它为电磁感应现象提供了准确的描述，也为电动机、发电机、变压器等电磁设备的工作原理提供了理论基础。
此外，法拉第电磁感应定律还为电磁波的产生和传播提供了重要线索，为后续的麦克斯韦方程组的建立做出了重要贡献。
法拉第电磁感应定律的工作原理
法拉第电磁感应定律的工作原理法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，描述了电磁感应现象的规律以及产生电动势的原理。
该定律的全称为法拉第电磁感应定律，又称为法拉第定律。
法拉第电磁感应定律是在1831年由英国物理学家迈克尔·法拉第发现的。
他观察到，当通过一个导体的磁场发生改变时，导体中将会产生一个电动势，即感应电动势。
这个观察结果后来被总结为法拉第电磁感应定律。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体中的磁感应强度的磁场发生改变时，导体中就会产生一个电动势。
这个电动势的大小与磁感应强度的变化速率成正比。
如果导体是闭合的，电动势将会产生一个电流，这就是感应电流。
法拉第电磁感应定律的数学表达方式是：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，dΦ表示磁通量的变化量，dt表示时间的变化量。
负号表示感应电动势的方向与磁场变化的方向相反。
为了更好地理解法拉第电磁感应定律的工作原理，可以通过一个实验来进行说明。
假设有一个线圈，当通过线圈的磁场的磁感应强度发生改变时，线圈中将会产生一个电动势。
首先，让我们将一个磁铁和一根导线相对放置。
导线连接到一个灯泡和一个电池，使其形成一个闭合电路。
此时，灯泡不亮。
然后，在导线附近放置一个磁铁，使其靠近导线，并快速移动。
磁铁的磁场将会通过导线，并与导线的磁场相互作用。
根据法拉第电磁感应定律，导线中将会产生一个电动势。
由于导线是闭合的，电动势将会产生一个电流。
这个电流通过灯泡，使其发光。
当磁铁移动得越快，电动势的大小就会越大，电流的大小也会越大，灯泡也会更亮。
这个实验说明了法拉第电磁感应定律的工作原理。
根据定律，当导线中的磁感应强度发生改变时，导线中将会产生一个电动势，从而产生电流。
这个现象被广泛应用于发电机、变压器等电磁设备中。
在发电机中，通过转动磁铁，改变导线中的磁场，就可以产生一个电动势。
这个电动势通过导线，被传输到外部电路中，从而产生电流。
在变压器中，通过改变导线中的磁场大小，可以改变电磁铁圈中的感应电动势。
法拉第电磁感应定律内容
法拉第电磁感应定律内容
法拉第电磁感应定律是描述磁场变化引起电场变化的物理定律。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在磁场中运动或磁场相对于导体变化时，会在导体中产生感应电动势。
具体内容如下：
1. 当一个导体以速度v与磁感应强度B垂直运动时，导体两端会产生感应电动势。
感应电动势的大小与导体的速度、磁感应强度以及导体长度的乘积成正比。
2. 当一个导体静止不动而磁感应强度B发生变化时，导体两端也会产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁感应强度的变化率以及导体长度的乘积成正比。
3. 根据安培定律，感应电动势会产生感应电流。
感应电流的大小与导体的电阻成反比，与感应电动势的大小成正比。
4. 感应电动势的方向遵循楞次定律，即感应电动势的方向会使得产生的感应电流所产生的磁场与导致感应电动势的磁场相互作用，阻碍磁场变化。
法拉第电磁感应定律在电磁感应现象和电磁感应器件的研究和
应用中具有重要的意义，如电磁感应发电机、变压器、感应加热等。
法拉第电磁感应定律内容及公式
法拉第电磁感应定律内容及公式
法拉第电磁感应定律也叫电磁感应定律，那幺，法拉第电磁感应定律内容及公式分别是什幺呢？下面小编整理了一些相关信息，供大家参考！
1 什幺是电磁感应定律电磁感应定律也叫法拉第电磁感应定律，电磁感应
现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象，例如，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，产生的电流称为感应电流，产生的电动势（电压）称为感应电动势。
电磁感应定律中电动势的方向可以通过楞次定律或右手定则来确定。
右手定则内容：伸平右手使姆指与四指垂直，手心向着磁场的N 极，姆指的方向与导体运动的方向一致，四指所指的方向即为导体中感应电流的方向（感应电动势的方向与感应电流的方向相同）。
楞次定律指出：感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。
简而言之，就是磁通量变大，产生的电流有让其变小的趋势；而磁通量变小，产生的电流有让其变大的趋势。
感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定；e(t) = -n(dΦ)/(dt)。
对动生
的情况也可用E=BLV 来求。
1 电磁感应定律公式是什幺法拉第电磁感应定律公式：e=△Φ/△t；还有一个电动势的求法：e=blv，它是上述定义式的特殊推导，应用这个公式时，闭合线圈内磁通量变化的是导体棒的切割运动，是法拉第电磁感应定律的推论。
法拉第的实验表明，不论用什幺方法，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。
1 电磁感应定律有哪些应用发电机。
法拉第定律内容和数学表达式
法拉第定律内容和数学表达式
法拉第定律是电学中的基本定律之一，描述了电流通过导
体的关系。
具体内容如下：
法拉第定律：电流通过导体的大小与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
数学表达式如下：
I = V/R
其中，
I 表示电流的大小，单位为安培（A）；
V 表示导体两端的电压，单位为伏特（V）；
R 表示导体的电阻，单位为欧姆（Ω）。
根据法拉第定律，电流的大小与电压成正比，即电压越大，电流越大；电流的大小与电阻成反比，即电阻越大，电流
越小。
这个定律在电路分析和设计中非常重要，可以用来计算电
路中的电流、电压和电阻之间的关系。
法拉第电磁感应定律的工作原理
法拉第电磁感应定律的工作原理法拉第电磁感应定律是电磁学中的基本定律之一，描述了电磁感应现象的一般规律。
法拉第电磁感应定律是由英国科学家迈克尔·法拉第于19世纪提出的。
根据法拉第电磁感应定律，当导体中存在相对运动的磁场时，会感应出电动势和电流。
这一定律是电磁感应现象的本质规律，也是电磁场理论的基础。
法拉第电磁感应定律可以用以下公式表示：ε = -d(Φ)/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间，d表示求导操作。
电磁感应的工作原理可以通过以下几个方面来解释：1. 磁场的作用：磁场是电磁感应的重要因素之一。
当导体运动相对于磁场时，导体中的自由电子受到了磁力的作用。
根据洛伦兹力的原理，电子在磁场中受到的力会使其发生偏转，导致电子流动。
2. 磁通量的变化：磁通量是磁场穿过单位面积的磁力线数目，用Φ表示。
当磁场相对于导体或导体相对于磁场移动时，磁通量会发生变化。
根据法拉第电磁感应定律，磁通量的变化会导致感应电动势的产生。
3. 自感现象：自感是导体本身的一种特性，当导体内部电流改变时，导体内部会产生自感电动势。
根据法拉第电磁感应定律，自感电动势也可以通过磁场的变化来解释。
当电流改变时，导体内部的磁场也会发生变化，从而引发感应电动势。
4. 导体的电阻：导体的电阻也是电磁感应的影响因素之一。
导体中存在电阻时，电流流过导体会导致能量损耗，同时也会产生感应电动势。
根据欧姆定律，感应电动势与电流的关系可以用以下公式表示：ε = R * I根据以上的工作原理，可以将法拉第电磁感应应用于实际生活中。
例如，变压器的工作原理就是基于法拉第电磁感应定律，通过变化的磁场感应出电动势，并经过互感现象实现电能的传递与变换。
另外，发电机也是基于法拉第电磁感应定律的原理来工作的，通过旋转的导体和永磁体之间的相对运动产生电动势，并将机械能转化为电能。
综上所述，法拉第电磁感应定律通过描述磁场和导体之间相对运动产生的感应电动势，揭示了电磁感应现象的基本规律。
电磁感应和法拉第环路定律
法拉第环路定律：描述磁场与电流之间的关系
环路定律与电磁感应的关系：电磁感应是环路定律的基础
环路定律在电磁感应中的应用：分析电磁感应现象，解决实际问题
环路定律在电路设计中的应用：优化电路设计，提高效率
3
电磁感应与法拉第环路定律的应用
变压器的工作原理
变压器是一种电磁感应设备，用于改变电压和电流
法拉第环路定律描述了电流和磁场之间的关系
环路定律的应用
电磁感应：法拉第环路定律是电磁感应的基础，描述了磁场与电流之间的关系。
电磁流量计：法拉第环路定律在电磁流量计中得到应用，用于测量流体的流量。
电磁屏蔽：法拉第环路定律在电磁屏蔽中得到应用，用于屏蔽电磁干扰。
电磁感应加热：法拉第环路定律在电磁感应加热中得到应用，用于加热金属材料。
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a. 解释电磁感应现象，揭示电磁相互作用的本质。b. 指导电磁技术的发展，如电磁感应加热、电磁驱动等。c. 促进物理学的发展，为后续电磁场理论的建立奠定了基础。
法拉第环路定律在其他领域的应用
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电磁感应和法拉第环路定律
/目录
目录
02
法拉第环路定律
01
电磁感应现象
03
电磁感应与法拉第环路定律的应用
05
法拉第环路定律的拓展与深化
04
电磁感应与法拉第环路定律的实验验证
1
电磁感应现象
电磁感应的基本概念
添加标题
楞次定律在电磁感应现象中具有重要的应用价值，如电磁感应加热、电磁感应电机等
法拉第电磁感应定律 - 维基百科,自由的百科全书
图四：矩形线圈以角速率ω转动，其所处的磁 场B大小固定，并向外呈放射状指出。上下两块 碟片的边沿会导电，而电流则由旁边的电刷收 集。
其中ℓ为环路中的垂直长度，与角转动率相关的速度可由v = r ω求出，而r = 碟片半径。注意，在任何跟环路转动并连接上下边沿的路径中，所作的功 都一样。
法拉第定律法
作为一个路径例子，选择在上碟片按照转动方向，并下碟片按照转动反方向穿过电路（由图四的箭号表示）。在这情况下，对与回路成角θ的移动环路而 言，圆柱体的一部分面积A = rℓθ为电路的一部分。这面积与磁场垂直，所以造成了这个大小的通量：
其中式子为负，这是因为右手定则指出，电流环路所产生的磁场，与外加的磁场方向相反的缘故。由于这是通量中唯一一个跟随时间转变的部分，所以通 量定则预测的电动势为
以上使用闭合路径求电动势的方法，看起来是取决于路径几何的细节。相反地，使用洛伦兹力则没有这样的限 制。所以有需要加深对通量定则的理解，有关路径等同及路径选取时的会漏掉的细节。
图五是图四的理想化版本，当中圆柱体被展开成了平面。同样的路径分析依然有效，但是还有一个可以简化的地 方。电路中与时间无关的方面，并不能够影响通量随时间的变化率。例如，环路以均速滑动时，电流通过环路流 动的细节，并不取决于时间。与其考虑求电动势时环路选取的细节，不如考虑环路移动时所扫过的磁场面积。这 相当于找出电路通量的切断率。[注 3]这个说法提供了一个方法，可直接求出通量变化率，而不需要考虑电路上各 种路径选取，随时间而变化的细节。跟使用洛伦兹力一样，很明显地，任何两条连接移动环路的路径，都会产生 相同的通量变化率，不同之处只在于它们如何与环路相交。
6.1.1 洛伦兹力定律版本 6.1.2 法拉第电磁感应定律 7 作为两种不同现象的法拉第定律 8 历史 9 应用 9.1 发电机 9.2 电动机 9.3 变压器 9.4 电磁流量计 10 另见 11 注解 12 资料来源 13 延伸阅读 14 外部链接
法拉第电磁感应定律的意义与应用
法拉第电磁感应定律的意义与应用导语：法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一，它揭示了电磁感应现象的本质，对于电磁学的发展和应用具有重要意义。
本文将从理论和实践两个方面探讨法拉第电磁感应定律的意义与应用。
一、法拉第电磁感应定律的理论意义法拉第电磁感应定律是电磁学的基础定律之一，它由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律表明，当导体中的磁通量发生变化时，导体中就会产生感应电动势。
这一定律揭示了电磁感应现象的本质，为电磁学的发展提供了理论基础。
首先，法拉第电磁感应定律揭示了磁场与电场之间的相互转化关系。
在电磁感应过程中，磁场的变化引起了电场的产生，从而产生了感应电动势。
这种相互转化关系在电磁学中起到了桥梁作用，使得我们能够更好地理解和研究电磁现象。
其次，法拉第电磁感应定律为电磁感应现象的定量研究提供了重要工具。
根据法拉第电磁感应定律，我们可以得到感应电动势与磁通量变化率之间的定量关系。
这使得我们能够通过实验测量感应电动势来推断磁通量的变化情况，从而实现对电磁感应现象的定量分析。
最后，法拉第电磁感应定律为电磁感应现象的应用提供了理论基础。
在电磁感应的基础上，我们可以实现电能与磁能的相互转换，从而实现了电动机、发电机等电磁设备的运行。
此外，电磁感应还广泛应用于变压器、感应炉等工业领域，为社会经济的发展做出了重要贡献。
二、法拉第电磁感应定律的实践应用法拉第电磁感应定律的实践应用涉及多个领域，下面将从磁悬浮列车、感应加热和电磁感应成像三个方面进行探讨。
磁悬浮列车是一种基于电磁感应原理的现代交通工具。
通过在轨道和车体之间产生磁场，利用法拉第电磁感应定律产生的电磁力来支持和推动列车运行。
这种无轨交通方式具有速度快、噪音小、能耗低等优点，为城市交通拓展提供了新的解决方案。
感应加热是一种利用电磁感应原理进行加热的技术。
通过在导体中施加交变电流，产生交变磁场，从而在导体中产生感应电流。
由于导体内部存在电阻，感应电流会产生热量，实现对物体的加热。
法拉第电磁感应定律的应用
法拉第电磁感应定律的应用引言：法拉第电磁感应定律，也称为法拉第第一电磁感应定律，是电磁学的基本定律之一。
它描述了导体中的电动势与磁场变化之间的关系。
这一定律的应用十分广泛，涵盖了许多领域，从电力工程到通信技术，从工业控制到医学设备等等。
本文将深入探讨法拉第电磁感应定律的应用。
1.发电机原理发电机是法拉第电磁感应定律的一项重要应用。
根据该定律，当导体与磁场相对运动时，导体中就会产生电动势。
发电机利用这一原理将机械能转化为电能。
通过静磁场和旋转的导体线圈之间的相对运动，导体中的电流得以产生，从而产生电能。
这种方式广泛应用于电力工程中，满足了我们对电能的需求。
2.电感传感器电感传感器是利用法拉第电磁感应定律工作的传感器之一。
它基于当磁场通过一根线圈时，线圈中会产生电动势和电流的原理。
通过测量电感传感器线圈中的电压或电流变化，可以获得与外界磁场强度或位置有关的信息。
这种传感器在工业控制中被广泛使用，用于检测位置、速度和方向等参数。
3.变压器工作原理变压器是另一个重要的法拉第电磁感应定律应用。
变压器利用电磁感应原理，将交流电的电压从一个电路传递到另一个电路。
当一个线圈中的电流变化时，产生的磁场会感应到另一个线圈中，从而导致电流的变化。
通过合理设计线圈的绕组比例，可以实现输入、输出电压的变换，达到调节电压的目的。
变压器的应用范围广泛，从电力输配到电子设备都离不开它。
4.电磁兼容性电磁兼容性（EMC）是指电子设备在电磁环境中正常工作的能力。
法拉第电磁感应定律在理解和解决电磁兼容性问题方面起到了重要作用。
通过深入研究电磁波辐射、传导和耦合等现象，可以更好地设计和排布电子设备，减少电磁干扰和敏感度，提高设备的可靠性和稳定性。
5.电磁感应医学设备法拉第电磁感应定律的应用还延伸到医学设备领域。
例如，磁共振成像（MRI）技术利用该定律，通过强磁场和梯度磁场产生的变化磁场来获取人体内部的影像。
同样地，电磁感应也应用于心电图（ECG）测量仪、脑电图（EEG）仪和磁导航仪等医疗设备中，为诊断和治疗提供了重要的辅助手段。
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实验，验证书上的内容。利用业余时间参加市哲学学会的学习活动，听自
然哲学讲演，因而受到了自然科学的基础教育。由于他爱好科学研究，专
心致志，受到英国化学家戴维的赏识，1813年3月由戴维举荐到皇家研究
所任实验室助手。这是法拉第一生的转折点，从此他踏上了献身科学研究
的道路。同年10月戴维到欧洲大陆作科学考察，讲学，法拉第作为他的秘
2021/4/15
3
第一类
§1
法拉第电磁感应定律 第二类
R
2021/4/15
G
左面三种情况 均可使电流计 指针摆动
××××××××
B
××××××××
××××××××
×××××××× ××××××××
4
第一类
G
第二类
××××××××
××××××××
B
××××××××
1）分析上述两类产生电磁感应现象的共同原因 是：回路中磁通Φ 随时间发生了变化
强计，用于地质、地震）
（1）感应电动势和感应电流
t
qi
2
t
I i dt
1
i
dΦ dt
Ii
i
R
1 R
dΦ dt
与回路电阻有关
2021/4/15
1
2 d
R 1
1 R
( 2
- 1 )
（3）
d dt
n
i
i 1
d dt
或 d N d
dt
d8 t
§2 动生电动势 一、 动生电动势
若 fm fe eE evB
v l1
2
b
n
i Bl1l2 sin BS sin S l1l2
v
Ｎ匝线圈 i NBS sin 0 NBS i 0 sin t 0
转动2021时/4/15线圈中产生的感应电动势是时间的函数 12
说明： (1) 感 应 电 动 势 随 时 间 变 化的曲线是正弦曲线，称 为简谐交变电动势，简称 简谐交流电。
方法：补上半径方向的线段构成回路 b
利用法拉第电磁感应定律
B(t)
o a
例： 求线段ab内的感生电动势
解：补上两个半径 ob和ao 与ba构成回路obao
由法拉第电磁感应定律，有
i
ob
ba
ao
d dt
由
2021/4/15
ao 0
ob 0 得
ba
SΔ
dB dt
23
又如 求如图所示的ab段内的电动势 ab
电动势 的定义
v B Ene
非静电场
-a f 2021/4/15m
电子 受电力 fe eE
b b
i
a Ene dl
(v B9 ) dl
a
三、如何解释洛伦兹力不做功
电兹子力随f 的导作线用以，速获度得v运速动度，，受v而到洛伦f的 存作度在用分使，别电且为子还受f到。 垂。ev直F其和于受BV导合线力的和合的速
ab
S扇形
dB dt
25
4）涡电流 趋肤效应
•涡流 (涡电流)的热效应
有利:高频感应加热炉,有害:会使变压器铁心发热.
所以变压器铁芯用绝缘硅钢片叠成并使硅钢片面与磁感
应线平行，化整为零；收音机中频变压器、磁性天线，大
电阻。
高频趋肤效应
A) 用于冶炼金属—高频感应炉。这 种冶炼方法的优点：温度高且易于控
涡旋电场由变化的磁场产生，其电场线是闭合的：
Ei dl
i Ei
0
dl
产生d感生电 动势B 的 d非S 静推广电：力E就d是l 涡 旋电B场dS
dt
t
t
三、感生电场的性质
麦克2021/斯4/15 韦假L E设感生感dl生 电S 场Bt的dS性 质方S 程E感为生 ：dS 0
17
B : 均匀 ad=bc=l1ab=cd=l2
a
l
ba
(v B) dl
b
2
0
vB
sin
dl
Bvl2
sin
d B
a
dc
c
(v
B)
dl
d
l2 vB sin(
0
)dl
Bvl2
sin
ad cd
c(b)
(v B) dl 0
a(d )
c
i ba dc 2Bvl2 sin
发电机就是利用电磁感 应现象将机械能转化为电能 的装置。
(5) 直 接 利 用 法 拉 第 电 磁 感 应定律求解转动线圈中的感 应电动势，自己练习。
13
例3 在均匀恒定磁场中，一根导体棒abc以
v=1.5m/s在垂直于磁场的平面内匀速运动，试
求导体两端的电势差Uac。哪端电势高？已知
ab=bc=10cm。（DIY）
f
v-
B
v
V
所F 以V洛 伦f 兹v 力f合力v 的eB功vv率 为ev：Bv 0
Ff
f
v
f
v
所以洛伦兹力合力的功为零，依然不做功。 为 使 自 电由子电上子，按 可写v作的方f向 v匀速fex运t v动 ，。必洛须伦有兹外力力作用在
合力的功为零，实质表示洛伦兹力是一个能量转换者，
1 BL2
0
a
a
0
2
U ab
Ua
Ub
1 2
L2B
b 端电势高
解法2：利用法拉弟电磁感应定律
vB
b
dl
al
b
S 1 L2 Φ BS 1 BL2
2
2
i
dΦ 1 BL2 dt 2
d
dt
1 BL2
2
d2021/4/15
dtΒιβλιοθήκη 随着时间变化减小b'
a
11
例2 在磁场中匀速转动的线圈内的感应电动势
b
B
L
v
形成稳定的电势差，运动
i
导体相当于一个电源。 洛伦兹力提供了非静电力
a
单位正电荷从负极通过通
i
d (Blx) dt
Blv
方向 a指向b
过电源内部移到正极的过 程中非静电力所做的功
二、动生电动势与洛伦兹力
fe
+b
B
电 子受磁力
fm ev B
v
i
b v B dl
a
讨论 1）感生电场的环流
L
E感生
dl
S
B t
dS
这就是法拉第电磁感应定律
说明感生电场是非保守场
2）感生电场的通量 E感生 dS 0
S
说明感生电场是无源场
3） S 与L的关系
S2
L S1
S是以L为边界的任意面积 如图
以202L1/4/为15 边界的面积可以是S1 也可以是S2 18
四、感生电场的计算
2）分析可知，电磁感应现象的本质是电动势
3）第一类装置产生的电动势称感生电动势
第二类装置产生的电动势称动生电动势
2021/4/15
5
二、 规律
1. 法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小
i
d
dt
2. 楞次定律
闭合回路中感应电流的方向，总是使它所激发
的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象上的
书、助手随同前往。历时一年半，先后经过法国、瑞士、意大利、德国、
比利时、荷兰等国，结识了安培、盖.吕萨克等著名学者。沿途法拉第协助
戴维做了许多化学实验，这大大丰富了他的科学知识，增长了实验才干，
为他后来开展独立的科学研究奠定了基础。1815年5月回到皇家研究所在
戴维指导下进行化学研究。1824年1月当选皇家学会会员，1825年2月任
第10章 电磁感应 electromagnetic induction
1、法拉第简介（1791-1867） 2、电磁感应的意义 （1）电磁统一，进入电气时代； （2）认识深化：静电 动电， 静磁 动磁； （3）为Maxwell Equation 奠定了基础； （4）电磁感应中的相对运动为爱因斯坦的相 对性原理提供了灵感。 3、本章简介
就存在感生电场
2021/4/15
21
3）感生电动势的计算
感生 E dl l
B(t)
o a
•重要结论 半径oa线上的感生电动势为零
证明：因为感生电场是圆周的切线方向，
所以必然有 E感生R
则有
感生 E dl 0
R
•应用上述结论 可方便计算某些情况下的
2021/4/15
感生电动势
22
•应用上述结论方便计算电动势
明感生电动势的产生只是由变化的磁场本身引起的。在
电磁感应现象分析的基础上，麦克斯韦指出：变化的磁
场在其周围激发一种新的电场，产生感生电动势的非静
电力2021就/4/15是由该电场提供的。
16
二、感生电场（涡旋电场）
变化的磁场在其周围激发的电场——感生电场 涡旋电场 （induced electric field, curl electric field） Ei
dB dS 2021/4/15
dB R2
dt
dt
R2 dB Ei 2r dt
20
R
r
讨论
1）
r dB
E感生 2 dt
E感生
R2 2r
dB dt
电子感应加速器的 基本原理 1947年世 界第一台 能量为
70MeV
2）感生电场源于法拉第电磁感应定律
又高于法拉第电磁感应定律