电磁感应（ ）是导体置于变化的磁通量中会产生电动势的现象。这种电动势称为感应电动势或感应电动势。如果这个导体闭合成一个回路，电动势就会驱动电子流动，形成感应电流（感应电流）。迈克尔·法拉第被普遍认为是 1831 年发现电和磁感应的人，尽管多年的工作可能已经预见到了这一点。
电磁感应
简介
电磁感应是指由于磁通量变化而产生感应电动势的现象。
电磁炉是电磁感应的应用图片
电磁感应现象的发现是电磁领域最伟大的成就之一。它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁的相互转换奠定了实验基础，为人类获得巨大而廉价的电能开辟了道路，具有重大的现实意义。电磁感应现象的发现，标志着一场重大工业和技术革命的到来。事实证明，电磁感应在电气工程、电子技术、电气化、自动化等领域的广泛应用电磁感应图片，对社会生产力和科学技术的发展发挥了重要的推动作用。
若闭路为n匝线圈，则可表示为： 其中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量的变化量，单位为Wb（韦伯），Δt为所需时间发生的变化，单位为s。ε是产生 的感应电动势，单位为V（伏特，简称伏特）。
电磁感应俗称磁电，多用于发电机。
基本概念
磁通量
假设均匀磁场中有一个垂直于磁场方向的平面，磁场的磁感应强度为B，该平面的面积为S。 (1)定义：在均匀磁场中磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，称为穿过该磁场的乘积。
电磁感应
表面上的磁通量。
(2)公式：Φ=BS
当平面不垂直于磁场方向时：
Φ=BS⊥=BScosθ（θ为两个平面的二面角）
(3)物理意义
通过表面的磁力线的数量表示通过表面的磁通量。 （4）单位：在国际单位制中，磁通量的单位为韦伯，简称Wei，符号为Wb。
1Wb=1T·1m2=1V·s。
电磁感应现象
(1)电磁感应现象：闭合电路中的一部分导体运动切割磁力线，电路中产生感应电流。
(2)感应电流：电磁感应现象产生的电流。
(3)产生电磁感应现象的条件：
①两种不同的表达方式
一个。闭合电路中导体的一部分相对于磁场运动
b.通过闭合电路时磁场的变化
②两种表述的比较与统一
一个。两种情况产生感应电流的根本原因是不同的。
当闭合电路中导体的一部分相对于磁场运动时，导体中的自由电子随导体运动，洛伦兹力的一个分量使自由电子定向运动，形成电流。这种情况下产生的电流有时称为动态电流。
当穿过闭合电路的磁场发生变化时，根据电磁场理论，在变化的磁场周围会产生电场。电场使导体中的自由电子定向移动形成电流。这种情况下产生的电流称为感应电流或感应电流。
b.两种表达方式的统一
这两种说法可以统一为通过闭合电路的磁通量的变化。
③产生电磁感应现象的条件
无论采用什么方法，只要通过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生电流。
条件： A.闭路； b.导体的一部分； c.做切割磁力线的运动
能量转换
能量转换守恒定律是自然界的普遍规律，也适用于电磁感应现象。
感应电动势
(1)定义：电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势。方向是从低潜力到高潜力。 (2)产生感应电动势的条件：通过回路的磁通量变化。
(3)物理意义：感应电动势是反映电磁感应现象本质的物理量。
电磁感应式
(4)方向调节：内部电路中感应电流的方向就是感应电动势的方向。
(5)反电动势：当电机旋转时，线圈中也会产生感应电动势。该感应电动势总是削弱电源电动势的效果。该电动势称为反电动势。
相关知识
电磁感应部分涉及三个方面的知识：
一是电磁感应现象定律。电磁感应是研究它的
电磁感应式
其他可转化为电能的形式的特点
电磁感应灯
定律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞次定律。
楞次定律指出：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即想要获得感应电流（电能），就必须克服感应电流产生的安培力来做功，需要对外做功才能将其他形式的能量转化为电能。法拉第电磁感应定律反映了外部做功的能力。磁通量的变化率越大贝语网校，感应电动势越大，对外做功的能力也越大。
第二是电路和机械知识。主要讨论电能在电路中传输、分配以及通过用电器转化为其他形式能量的特点和规律。在实际应用中，经常用到电路三定律（欧姆定律、电阻定律和焦耳定律）以及力学中的牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、能量守恒定律等概念。
第三个是右手定则。将右手压平，使拇指与其他四个手指垂直，并与手掌在同一平面上。将右手放入磁场中。如果磁力线垂直进入你的手掌（当磁力线笔直时，相当于你的手掌朝向N极），并且你的拇指指向导线的运动方向，那么四个手指所指的方向就是导线中感应电流的方向。
在电磁学中，右手定则主要确定与力无关的方向。为了方便记忆并与左手定则区别，可记为：左力右电（即左手定则决定力的方向，右手定则决定方向）电流）。或者左力感受右力，左力产生力，右力激发。
计算公式
1.【感应电动势计算公式】
1）E=nΔΦ/Δt（通用公式）{法拉第电磁感应定律，E：感应电动势（V），n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt：磁通量变化率}。
2)E=(切割磁力线的运动) BLV中的E=v和L不能平行于磁力线，但也不需要垂直于磁力线，其中sinA为v或L 和磁力线。 {L:有效长度(m)}
3）Em=nBSω（交流发电机的最大感应电动势）{Em：感应电动势峰值}。
手持式电磁感应
4）E=B(L^2)ω/2（导体一端固定并以ω旋转进行切割）{ω：角速度（rad/s），V：速度（m/s），（L^ 2) 指L平方}。
2、磁通量 Φ=BS {Φ：磁通量（Wb），B：均匀磁场磁感应强度（T），S：面对面积（m2）}计算公式 △Φ=Φ1-Φ2，△Φ=B △S=BLV△t。
3、感应电动势的正负极可以通过感应电流的方向{电源内部电流的方向：从负极到正极}来确定。
4、自感电动势E=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L：自感系数（H）（线圈L有铁芯比无铁芯大），ΔI：变化电流，Δt：所花费的时间，ΔI/Δt：自感电流的变化率（变化速度）}。
△特别注意，Φ、△Φ、△Φ/△t没有必然关系，E与电阻E=n△Φ/△t无关。电动势的单位是伏特V，磁通量的单位是韦伯Wb，时间的单位是秒。
电磁感应定律
发现
1820年HC奥斯特发现电流的磁效应后，许多物理学家试图寻找其相反的效应。
迈克尔·法拉第
提出了磁能否产生电以及磁能否作用于电的问题。 1822年，DFJ阿拉戈和A.冯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，阿拉戈根据这一现象进行了铜板实验，发现旋转的铜板会带动上面自由悬浮的磁针旋转，但磁针的旋转与铜板不同步，稍有滞后。 。电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象，但由于它们没有直接表示为感应电流，因此当时无法解释。
1831年8月，M.法拉第在软铁环的两侧缠绕了两个线圈。其中之一是一个闭环，一根磁针平行放置在电线下端附近。另一个连接到电池组并连接到开关，形成带电闭环。环形。实验发现，打开开关时，磁针发生偏转；当开关关闭时，磁针向相反方向偏转，这表明在没有电池组的情况下，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瞬态效应。随后，他进行了数十次实验，将产生感应电流的情况归纳为五类：电流变化、磁场变化、恒定电流移动、磁铁移动、导体在磁场中移动，并将这些现象形式化。命名为电磁感应。此外，法拉第发现，在相同条件下，不同金属导体的回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比。由此电磁感应图片，他认识到，即使没有环路，感应电流也是由感应电动势产生的，与导体的特性无关。感应电流和感应电动势仍然存在。
法拉第演示电磁感应
随后，给出了决定感应电流方向的楞次定律和描述电磁感应定量定律的法拉第电磁感应定律。根据产生原因的不同，感应电动势分为动动电动势和感应电动势两种。前者源于洛伦兹力，后者源于变化磁场产生的旋转电场。
法拉第定律最初是基于观察的实验定律。后来形式化后，其偏导数的有限版本与其他电磁定律一起成为麦克斯韦方程组的现代亥维赛版本。
法拉第电磁感应定律是基于法拉第 1831 年进行的实验。这一效应大约在同一时间由约瑟夫·亨利发现，但法拉第更早发表。
请参阅麦克斯韦对电动势的原始讨论。
楞次定律由波罗的海的德国科学家海因里希·楞次于1834年发现，它规定了感应电动势的方向以及产生感应电动势的电流的方向。
描述
由于磁通量变化而产生感应电动势的现象。当闭合电路中的导体移动切割磁场中的磁力线时，导体中就会产生电流。这种现象称为电磁感应。当闭合电路中导体的一部分在磁场中运动并切割磁力线时，导体中就会产生电流。这种现象称为电磁感应。产生的电流称为感应电流。这是初中物理课本上为方便学生理解而定义的电磁感应现象。它不能全面概括电磁感应现象：闭合线圈面积不变而磁场强度发生变化，磁通量也会发生变化，也会发生电磁感应现象。所以准确的定义如下：由于磁通量变化而产生感应电动势的现象。
电磁感应定律
状况
1、电路有闭合和开路。
电磁感应
2、通过闭路的磁通量发生变化。
3、电路的一部分在磁场中做出切割磁力线的动作（切割磁力线的动作是为了保证闭合电路的磁通量发生变化）（如果缺少一个条件，则不存在）会产生感应电流）。
4、感应电流产生的微观解释：当电路的一部分运动切割磁力线时，相当于电路中的自由电子在磁场中不沿着磁力方向运动磁力线，因此自由电子会受到洛伦佐磁力的作用，在导体内定向移动。如果电路的一部分处于闭环状态，就会形成感应电流。如果不是闭环，电荷就会在两端积聚，产生感应电动势。
5、电磁感应现象中之所以强调闭合电路的“导体的一部分”，是因为当整个闭合电路切割磁感应线时，左右两侧产生的感应电流的方向分别是逆时针和顺时针。对于整个电路，电流相互抵消。 。
6、电磁感应中的能量关系：电磁感应是一种能量转换过程，例如可以将重力势能、动能等转换成电能、热能等。
重要实验
一组连接到检流计的导体线圈缠绕在空心纸管上。当磁棒插入线圈时，电流
电磁感应
检流计的指针发生偏转，在将磁棒从线圈中抽出的过程中，检流计的指针向相反的方向偏转。磁棒插入或退出线圈的速度越快，检流计的偏转角度就越大。但当磁棒不动时，检流计的指针不会偏转。
对于线圈来说，磁棒的移动意味着其周围的磁场发生变化，从而使线圈感应出电流。法拉第终于实现了他多年的梦想——利用磁铁的运动来发电！奥斯特和法拉第的发现深刻地揭示了一组极其美丽的物理对称性：移动的电产生磁，移动的磁产生电。
不仅磁棒和线圈的相对运动会在线圈中引起感应电流，而且一个线圈中电流的变化也会在另一个线圈中引起感应电流。
通过开关 k 将线圈连接至电源。当开关k闭合或断开时，线圈2中将出现感应电流。如果将连接到线圈1的直流电源改为交流电源，则线圈1中将通有交流电，同时也会在线圈1中产生感应电流。线圈。这也是因为线圈1的电流变化引起线圈2周围的磁场变化。
技术应用
动圈麦克风
在剧院里，为了让观众听清楚演员的声音，往往需要放大声音。一种可以放大声音的装置
麦克风的工作原理-----电磁感应
该装置主要包括麦克风、放大器和扬声器三部分。麦克风是一种将声音转换为电信号的设备。图2是动圈麦克风的结构示意图。它是利用电磁感应现象制成的。当声波振动金属振膜时，与振膜相连的线圈（称为音圈）一起振动，音圈随之振动。永磁体在磁场中振动，产生感应电流（电信号）。感应电流的大小和方向发生变化。变化的幅度和频率由声波决定。该信号电流经放大器放大后传输至扬声器。从扬声器发出放大的声音。
录音机
录音机主要由内部传声器、磁带、录放音磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成。图1是磁带录音机录音、放音原理示意图。录音时，声音使麦克风产生随声音变化的感应电流——音频电流。音频电流经放大电路放大后，进入录音磁头的线圈，磁头间隙中产生随音频电流变化的磁场。磁带紧贴磁头间隙移动，磁带上的磁粉层被磁化，声音的磁信号就记录在磁带上。
回放是录音的逆过程。重放时，磁带经过重放磁头的间隙附近。磁带上变化的磁场会在回放磁头线圈中产生感应电流。感应电流的变化与记录的磁信号相同。所以线圈中产生的是音频电流。该电流被放大器电路放大并发送到扬声器。扬声器将音频电流恢复为声音。
在磁带录音机中，录音和放音两种功能是利用一个磁头来完成的。录音时，磁头与麦克风连接；播放时，磁头与扬声器相连。
汽车车速表
汽车驾驶室内的车速表是指示汽车行驶速度的仪表。它利用电磁感应原理使
汽车车速表------电磁感应
表盘上指针的角度与汽车的速度成正比。车速表主要由传动轴、磁铁、测速盘、弹簧游丝、指针轴、指针等组成。永磁体连接到驱动轴。表壳配备以公里/小时刻度的表盘。
永磁体的磁力线方向如图1所示。部分磁力线会穿过测速盘。调速轮上的磁力线分布不均匀。越靠近磁极，磁力线的数量越多。当传动轴带动永磁体旋转时，经过调速盘各部分的磁力线会依次变化。沿着磁铁旋转的前方，磁力线的数量逐渐增加，而向后的磁力线的数量逐渐减少。根据法拉第电磁感应原理，当穿过导体的磁力线数量发生变化时，导体内部就会产生感应电流。由楞次定律还可知，感应电流也会产生磁场，其磁力线的方向会阻碍（而不是阻止）原磁场的变化。从楞次定律可以判断，沿着磁体旋转的正面，感应电流产生的磁力线与磁体产生的磁力线方向相反，因此相互排斥；反之，后面的感应电流产生的磁力线方向相同。磁铁产生的磁场线方向相同，因此相互吸引。由于这种吸引力，速度拨盘在磁铁的作用下旋转，轴和指针也一起旋转。
为了使指针根据不同的车速停留在不同的位置，指针轴上安装有弹簧游丝，游丝的另一端固定在铁壳的框架上。当调速盘旋转一定角度时，游丝被扭转，产生相反的扭矩。当它等于驱动调速板的永磁体的扭矩时，调速板保持在该位置并处于平衡状态。此时，指针轴上的指针指示相应的车速值。
永磁体旋转的速度与汽车的速度成正比。当汽车行驶速度增加时，调速旋钮中感应的电流和驱动调速旋钮旋转的相应扭矩将成比例增加，导致指针旋转更大的角度。因此，根据车速的不同，指针所指示的速度值也会有所不同。 。当汽车停止行驶时，磁铁停止转动，弹簧游丝使指针轴复位，使指针指向“0”。
冶炼金属
交流磁场在金属中感应出的涡流可以产生热效应。这种加热方式与燃油加热相比有很多优点。除了课本上提到的还有：加热效率高，达到50-90%；加热速度快；不同频率的交流电可以产生不同的加热深度。这是因为涡流在金属中分布不均匀。电流越接近金属表层，电流越强。频率越高，这种现象越强烈。
利用涡流加热熔化金属------电磁感应
显着，称为“趋肤效应”。行业中，感应加热按频率分为四种：工频（50kHz）；中频（0.5~8kHz）；超音频（20~60kHz）；高频（60~600 kHz）。工频交流由配电变压器直接提供；由三相电机驱动中频发电机或晶闸管逆变器产生中频交流电；超音频和高频交流电由大功率电子管振荡器产生。
无心感应炉用于熔化铸铁、钢、合金钢以及铜、铝等有色金属。应根据坩埚可容纳的金属质量来选择所使用的通信频率，以达到最佳效果。例如：5公斤使用20赫兹，100公斤使用2.5赫兹，5吨使用1赫兹甚至50赫兹。
将待熔炼的金属放入熔炼锅中，让高频交流电通过线圈。在被熔炼的金属中产生强烈的涡流，从而产生大量的热量来熔化金属。这种熔炼方法速度快，温度容易控制，并能防止有害杂质混入熔炼金属中，适用于熔炼特种合金和特种钢。
感应加热方法还广泛用于钢件的热处理，如淬火、回火、表面渗碳等。例如齿轮、轴等只需进行表面淬火，以增加硬度和耐磨性。它们可以放入高频交流空心线圈中，表层可以在几秒钟内升至淬火所需的高温，颜色呈红色，而内部温度上升很少，然后可用水或其他淬火剂快速冷却。其他热处理工艺，可根据所需加热深度选择中频或工频。
电动机
发电机可以“反向”运行并成为电动机。例如，使用法拉第盘示例，假设直流电流由通过导电轴臂的电压驱动。那么根据洛伦兹力定律，行进的电荷受到磁场B的力，这个力将使圆盘按照弗莱明左手定则规定的方向旋转。在没有不可逆效应（例如摩擦或焦耳热）的情况下，圆盘必须以一定速率旋转，使得 dΦB/dt 等于驱动电流的电压。
变压器
法拉第定律预测的电动势也是变压器的工作原理。当线圈中的电流变化时，变化的电流产生变化的磁场。磁场范围内的第二根导线会感受到磁场的变化，因此其自身的耦合磁通量也会发生变化（dΦB/dt）。因此，在第二个线圈中就会产生电动势，称为感应电动势或变压器电动势。如果将电负载连接到线圈的两端，就会有电流流动。
重要性
法拉第的实验表明，每当通过闭合电路的磁通量发生变化时，就会产生电流。这种现象称为电磁感应，产生的电流称为感应电流。
法拉第根据大量实验事实总结出以下定律：电路中感应电动势的大小与通过电路的磁通量的变化率成正比。
感应电动势用ε表示，即ε=nΔΦ/Δt。这就是法拉第电磁感应定律。
电磁感应现象是电磁学中最重要的发现之一，揭示了电现象和磁现象之间的相互联系。法拉第电磁感应定律的重要意义在于，一方面，人们根据电磁感应原理创造了发电机，使大规模生产和远距离传输电能成为可能；另一方面，电磁感应现象在电气技术和电子技术中得到了广泛的应用。广泛应用于电磁测量等方面。人类社会从此进入电气化时代。