为什么导体在磁场中进行切割磁感线的运动能产生电?

来源：学生作业帮助网编辑：作业帮时间：2024/11/05 18:47:06

为什么导体在磁场中进行切割磁感线的运动能产生电?
为什么导体在磁场中进行切割磁感线的运动能产生电?

为什么导体在磁场中进行切割磁感线的运动能产生电?
电磁感应
electromagnetic induction
因磁通量变化产生感应电动势的现象（闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应）.1820年H.C.奥斯特发现电流磁效应后,许多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题,1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在测量地磁强度时,偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用.1824年,阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验,发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转,但磁针的旋转与铜盘不同步,稍滞后.电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象,但由于没有直接表现为感应电流,当时未能予以说明.
1831年8月,M.法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈 ,其一为闭合回路,在导线下端附近平行放置一磁针,另一与电池组相连,接开关,形成有电源的闭合回路.实验发现,合上开关,磁针偏转；切断开关,磁针反向偏转,这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流.法拉第立即意识到,这是一种非恒定的暂态效应.紧接着他做了几十个实验,把产生感应电流的情形概括为 5 类：变化的电流 ,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,并把这些现象正式定名为电磁感应.进而,法拉第发现,在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比,他由此认识到,感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的,即使没有回路没有感应电流,感应电动势依然存在.
后来,给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感应定律.并按产生原因的不同,把感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种,前者起源于洛伦兹力,后者起源于变化磁场产生的有旋电场.
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义.电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用.