感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件及方向判定(編輯修改稿)
2025-07-23 05:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，感應(yīng)電流阻礙的對象是原磁場的磁通量的變化，而不是磁通密度B的變化，例如，在光滑水平導(dǎo)軌上放著兩根金屬棒，當一根磁棒自上而下豎直插入由導(dǎo)軌和兩金屬棒構(gòu)成的閉合回路時，穿過回路的磁通量將增大，磁通密度B也將增大，從阻礙磁通量即磁感線條數(shù)增加的要求考慮，閉合回路應(yīng)減少面積，金屬棒應(yīng)相向運動；從阻礙磁通密度B增加的角度考慮，應(yīng)增大面積，金屬棒應(yīng)向外運動以減少單位面積里的磁感線條數(shù)?？梢娊Y(jié)論完全相反，根據(jù)楞次定律和左后定則判斷，顯然，后者是錯誤的。第三，阻礙不是“相反”。如果將阻礙理解成感應(yīng)電流的磁場總是與原磁場方向相反，則楞次定律就違背了電磁感應(yīng)現(xiàn)象也必須符合能量守恒定律這個自然界的基本法則，如一根磁棒從螺線管中抽出時，若感應(yīng)電流磁場方向與之原磁場方向相反，則螺線管與磁棒緊挨的極為同名磁極，據(jù)同名磁極相斥，磁棒就獲得一與運動方向相同的磁場力，即不需施加外力就可加速運動獲得機械能而螺線管獲得電能，這就違背了能量恒定律。從以上分析可知，阻礙可理解為“增反減同”，即當原磁通量增加時，感應(yīng)電流磁場與原磁場方向相反；當原磁通量減少時，感應(yīng)電流磁場與原磁場方向相同。楞次定律說明電磁感應(yīng)現(xiàn)象符合能量守恒定律，因此可以將楞次定律的含義適當推廣為：“感應(yīng)電流對引起它產(chǎn)生的原因都有阻礙作用”，這些原因包括外磁場變化，相對位置變化、相對面積變化和導(dǎo)體中電流變化。運用推廣的含義可以解決磁鐵（或等效）插入類型感應(yīng)電流方向的判定，特別是判斷電磁感應(yīng)引起的機械效果，要比用楞次定律本身去判斷簡單的多。課外閱讀 法拉第法拉第是英國著名的物理學(xué)家和化學(xué)家。1791年9月生于英格蘭一個鐵匠家庭，由于家境貧苦，他只在7歲至9歲時讀過兩年小學(xué)，12歲上街賣報，13歲到一家圖書裝訂店當學(xué)徒，利用業(yè)余時間刻苦學(xué)習(xí)。1812年22歲的法拉第有機會聽了倫敦皇家學(xué)會學(xué)長、化學(xué)家戴維的一次化學(xué)講座，更激起他參加科學(xué)工作的熱切愿望。事后他把聽講記錄寄給報告人，得到戴維的稱贊，在戴維的幫助下進入皇家學(xué)院實驗室，做戴維的助手。1816年發(fā)表第一篇有關(guān)化學(xué)方面的論文，1824年當選英國皇家學(xué)會會員，1825年任皇家學(xué)院實驗室主任，1846年榮獲倫福德獎?wù)潞突始覄渍隆Ｋ€是法國科學(xué)院院士。1820年奧斯特關(guān)于電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，引起了法拉第的深思：既然電能產(chǎn)生磁，那么磁能否產(chǎn)生電呢？他反復(fù)研究和實驗，經(jīng)歷五次重大的失敗，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進而確立了電磁感應(yīng)的基本定律，為建立經(jīng)典電磁理論和代電工學(xué)打下了基礎(chǔ)。利用這一原理，他創(chuàng)造了電磁學(xué)史上第一臺感應(yīng)電動機，成為今天多種復(fù)雜電機的始祖。1833年—1834年，他由實驗得出了電解定律。他的又一重要成果指出了磁場的概念。他反對電磁之間超距作用的說法，設(shè)想帶電體、磁體或電流周圍空間存在一種從電或磁激發(fā)出來的連續(xù)物質(zhì)，起到傳遞電力、磁力的媒介作用。他把這些物質(zhì)稱作電場、磁場，1852年，他又引入了電場線和磁感線的要領(lǐng)并用鐵粉顯示了磁棒周圍磁感線的形狀。法拉第還用極深邃的物理洞察力對光和電和關(guān)系，做出了研究，預(yù)言了電磁波的存在和光可能是一種電磁振動的傳播。法拉第是一位靠自學(xué)成才的偉大科學(xué)家，從小愛思考問題，學(xué)習(xí)非常勤奮。在科學(xué)的征途上走過了半個多世紀，始終如一地實踐了自己“獻身于科學(xué)”的諾言，經(jīng)常不分晝夜地在實驗室工作。他熱愛科學(xué)，不求名利，曾多次拒絕了任命和封爵，辭去了一些報酬很高的聘請，專心地從事科學(xué)研究。1867年8月在倫敦去世，后人為了紀念他用他的名字命名為電容的單位。思維體操1．如圖43所示，環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中心位置若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧包圍面積的磁通量將 （增大，減小，不變），線圈中感應(yīng)電流方向（從左向右看） （順時針、逆時針、無）。
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