电磁感应

法拉第电磁感应实验

法拉第的实验主要有两类：1. 磁铁与线圈相对移动的时候，线圈中产生了电流。2. 当一个线圈中的电流发生变化的时候，旁边的线圈中也产生了电流。

这些试验表明在一个导体回路中的磁通量发生改变的时候，回路中会出现电流，叫做感应电流。相应产生了感应电动势。试验表明，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。得到法拉第电磁感应定律：

$\Epsilon = -\frac{d\Phi}{dt}$

这个负号就是楞次定律，感应电动势产生的磁场时阻碍磁通量变化的方向。

感应电流和电荷

设回路的电阻为 R

$\Epsilon = - \frac{d\Psi}{dt}=-N\frac{d\Phi}{dt}$ $I = \frac{\Epsilon}{R}=-\frac{d\Psi}{R dt}$

$$q = \int I dt =$$

动生电动势，感生电动势

• 动生电动势：在稳恒磁场中运动着的导体内产生的感应电动势。

• 感生电动势：导体不动，因磁场的变化产生的感应电动势。

动生电动势和感生电动势只是一个相对的概念 。

1. 动生电动势

电动势是非静电力的作用结果，引起动生电动势的原因是洛伦兹力。

$\vec{F}=-e(\vec{v}\times\vec{B})$ $\epsilon=\oint_L(\vec{v}\times\vec{B})$

1. 动生电动势的应用

• 法拉第圆盘

• 交流发电机

• 太空悬浮充电

1. 感生电动势和感生电场

对于不知道谁提供了非静电力的问题，提出了感生电场的理论：由于磁场的变化，产生了一个感生电场。

感生电场

• 由变化的磁场激发

• 非保守场，即环流不为 0，电场线为闭合曲线。

? 为什么感生电动势在绝缘介质中也有