为什么磁通量的变化了就会产生感应电流?电磁感应真正的原理是什么?

as2o3__
2014-01-18 · TA获得超过978个赞
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电磁感应的真正原理其实很难解释。它是自然现象的归纳,所以你翻一翻教科书,这一章的标题叫做“电磁感应现象”,此后的一切定律、方程都是根据实验现象归纳出来的公式,它们之所以被叫做定律是因为经过了大量实验的验证,目前还没有反例能够推翻。
根据麦克斯韦方程组的第三条和第四条,随时间变化的磁场会在周围产生涡旋电场,
而随时间变化的电场(运动的电荷)会产生磁场。法拉第电磁感应定律和麦克斯韦方程组的第三条(随时间变化的磁场会在周围产生涡旋电场)是一致的。

说说电磁感应中的两种电动势吧:
高中教材中并没有将动生电动势和感生电动势统一为E=Δφ/Δt
在闭合回路的一部分导体切割磁感线的情况中,导体里面的自由电子都随导体一起运动,因而受到磁场的洛伦兹力而向导体的一端运动并且在一端聚集,形成一个内部的电场。附加电场对自由电子的电场力方向和洛伦兹力方向相反,随着聚集电子数的增加,导体内部的电场强度增加,当电场力和洛伦兹力平衡的时候,设导体两段电势差ε,导体长度L,所以我们就可以得到导体内部的电场强度E=ε/L,自由电子受到的电场力F=Ee=εe/L,又因为此时电场力和洛伦兹力平衡,所以εe/L=evB,约去e,两边同乘以L,所以ε=BLv。——这才是动生电动势的决定式的严格推导。电势的高低可以由右手定则判断,摊平手掌,让磁感线穿进手掌心,大拇指指向导体运动方向,四指指向高电势端。只要导体切割了磁感线,电动势就是始终存在的。

而至于感生电动势,计算方法主要就是E=NΔΦ/Δt了,其实这是麦克斯韦方程组中第三条方程的简化形式,意义是随时间变化的磁场(以下简称时变磁场)会产生涡旋电场(涡旋电场方向和感应电流方向一致,可以用楞次定律判断),驱动时变磁场周围的导体中的自由电子定向移动,形成电流。
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追问
我问的是原理不是现象。我是问为什么会产生磁场而不是产生磁场的条件。
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我回答的第一句话就是“它的原理很难解释”,并且说了此后的一切公式、定律都是通过实验归纳出来的。并且,电磁感应中的一切现象都可以用麦克斯韦方程来解释,所以人们就没有再去深究它的产生机理了。

人们现在对于电磁感应只能做到“从实验归纳定律”,并且“从定律再去解释新的现象”,所以长期以来都没有什么对电磁感应的本质认识,只好用“电磁现象的统一”来强行解释。对此我查阅了很多资料,对于本质都是含糊其辞。

另外我之所以区分感生电动势和动生电动势,是因为动生电动势不是由于“磁通量的变化”引起的,这是电磁感应的一种,但和你的题设条件是有区别的。我已经提及了涡旋电场和洛伦兹力对于导体中电荷的驱动作用,我想这已经是很本质的内容了。如果再深究为何产生涡旋电场和洛伦兹力,恐怕现在人们还不能做出很好的解释。
神笔是
2014-01-18 · TA获得超过153个赞
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与通电导体的面积有关,与电磁感应强度有关
磁通量的公式是,磁通量=SB
追问
我没问你电磁感应的条件,我问得是原理。
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高粉答主

2020-12-25 · 每个回答都超有意思的
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电磁感应定律:因磁通量变化产生感应电动势的现象

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手机用户14008
2014-01-18
知道答主
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切磁力线运动会产生感生电流,这是书上说你
追问
这我当然知道,我问的是原理不是现象。
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