Question

请问关于电磁感应现象的本质~

就是 我们学了 电磁感应现象 但是 我们老师只解释了导体棒在磁场中运动是 电子受力聚集两端的结果 那 如果是 金属环 的磁通量变化时候 是怎么导致电势差的形成呢~
1楼的同志 不好意思...我就是高中的
问题关键就是。金属环里磁通量增大，就会形成环形电流
这个如何解释。。。

Answer 1

首先要明确，我们在回答为什么的时候，必须先指明一个框架（或说范围），否则，“为什么”将是无止境的，而无穷多的“为什么”仍是未知的。

在经典电磁理论的框架内（高中阶段的电磁学就是学其中的初级部分），麦克斯韦方程组就是逻辑起点——一切电磁现象都可归因于这个方程组中的一个或某几个的联立。你的问题就是该方程组第三个方程所说的——变化的磁场会在其周围形成蜗旋的电场，而处于该电场中的自由电荷就要受到电场力的作用而运动而形成电流。你说的金属环正处于这样的蜗旋电场中，金属中又有可移动的自由电子，于是就形成了感应电流。

（注1：麦克斯韦方程组共四个方程，有积分和微分两种形式，彼此是等价的。详见：http://www.china001.com/show_hdr.php?xname=PPDDMV0&dname=T7QCV41&xpos=11，http://baike.baidu.com/view/150496.htm。）

（注2：蜗旋电场或称感应电场，它与静电场是不同的：静电场是有源无旋的散度场——它至少总有一个点电荷作为它的源头，且电场线不会弯曲成一条封闭的闭合曲线，是发散状或会聚状的；感应电场是无源有旋的旋度场——它没有电荷作为其源头，而其电场线都是封闭的闭合曲线，像旋涡一样。）

在相对论的框架内，电场与磁场的密不可分被解释为时空本性的一种体现，详见：http://zhidao.baidu.com/question/104802807.html。并不是说相对论可以完全推导出麦克斯韦方程组，对于电荷为何能产生电场等问题，相对论也无话可说；只是说麦克斯韦方程组非常符合相对论的要求（相对论是一种对理论的限制条件，可以说是一种理论的理论），而且在相对论的表述下，麦克斯韦方程组的形式显得更简洁（详见：http://hi.baidu.com/shaoyx/blog/item/87b887dc0ca9e3a6cc116652.html）。

在量子力学的框架内，它是将电磁场视为一种规范场，并化成哈密顿的形式，再进行量子化，其结果与经典形式最大的不同就是电磁场变成了光子群；但它仍未对“电荷为何能产生电场”作出细致深刻地解释。

超弦理论将一切粒子都视为不同振动方式的极微小的弦，据说它是能解释上述深层问题的，但离具体化还很远——它目前尚无完整的定量体系。并且，也不知道它是否真的是正确的理论。

Answer 2

这个要根据楞次定律来判断。金属环里磁通量增大，就会形成环形电流，环形电流所形成的磁场方向与外界磁场方向相反，也就是阻碍磁通量变大。如果金属环里磁通量减小，环形电流所形成的磁场方向与外界磁场方向相同，也就是促进磁通量增大。

Answer 3

你问的“金属环里磁通量增大，就会形成环形电流”已经到了问题的起点，或者叫一般理论，这是通过观察试验得出的。已经是本质（本质也是相对的）。比如在有基因理论以前，我们问这个人为什么想那个人，可以回答他是他儿子，这样的回答感觉没有到本质；现在有了基因理论，我们可以回答，因为是遗传，儿子的基因有一些遗传了爸爸的。但是如果还问为什么这种基因就决定这样的外形，就没有话说了。但是到这一步，我们能控制，利用就可以了，比如现在的转基因粮食棉花（生物工程）。其实力学中的解释也是这样，只要解释到一般的理论就可以了，如牛顿力学定律。

Answer 4

（1）变化的电场产生的磁场 ，用推广了的安培环路定理去解，方向是由磁通连续定理决定的，一般用右手法则就够了
电流产生的磁场，建议你搜索毕奥·萨伐尔定律、安培环路定理，他决定大小，方向是由磁通连续定理决定的，具体形状依实际情况，我就不再赘述了
（2）变化的磁场产生的电场
用法拉第电磁感应定律楞次定律 就可以判断大小和方向，不过算出的是感生电动势动生电动势一般用其他公式
麦克斯韦方程是一组4个方程，他解决了上面的所有问题，当然还包括电场磁场诸多特性的描述，能结局很多问题的
百度上麦克斯韦方程组中
1叫电场的高斯定律，说电场强和电荷的关系
2叫磁通连续定理，说明不存在磁单极子
3叫法拉第电磁感应定律，说磁场激发电场的规律
4叫推广了的安培环路定理，说磁场、电流和变电场关系

你若有兴趣，买本电动力学

Answer 5

可以用安培假说来解释，金属环形成环形电流，是因为磁场的存在使得环中电子定向移动形成了电流。其实是磁场在空间激发了一个电场，，从而引起了电子的移动。 不知你们老师可说过电磁波，电磁波就是如此，一个磁场激发一个电场，一个电场就产生一个磁场。
你那个学校的啊

Answer 6

这个已经超出了高中的范围。环形电流产生的机制和导体棒在磁场中划过产生电流是完全不同的。导体棒是因为洛伦兹力，这个好理解。而环形电流是由于感应电场产生的，这才是电磁感应的精髓，它作为麦克斯韦方程组的第二个方程出现，而麦克斯韦方程组是电动力学的最基本原理，只能实验验证，就像牛顿三定律没有解释一样。所以你可以理解为这个电势差的产生只是一个事实，仅此而已。很多事情是不需要追问下去的。