電磁感應（ ）是導體置于變化的磁通量中會產生電動勢的現象。這種電動勢稱為感應電動勢或感應電動勢。如果這個導體閉合成一個回路，電動勢就會驅動電子流動，形成感應電流（感應電流）。邁克爾·法拉第被普遍認為是 1831 年發現電和磁感應的人，盡管多年的工作可能已經預見到了這一點。
電磁感應
簡介
電磁感應是指由于磁通量變化而產生感應電動勢的現象。
電磁爐是電磁感應的應用圖片
電磁感應現象的發現是電磁領域最偉大的成就之一。它不僅揭示了電與磁之間的內在聯系，而且為電與磁的相互轉換奠定了實驗基礎，為人類獲得巨大而廉價的電能開辟了道路，具有重大的現實意義。電磁感應現象的發現，標志著一場重大工業和技術革命的到來。事實證明，電磁感應在電氣工程、電子技術、電氣化、自動化等領域的廣泛應用電磁感應圖片，對社會生產力和科學技術的發展發揮了重要的推動作用。
若閉路為n匝線圈，則可表示為： 其中n為線圈匝數，ΔΦ為磁通量的變化量，單位為Wb（韋伯），Δt為所需時間發生的變化，單位為s。ε是產生 的感應電動勢，單位為V（伏特，簡稱伏特）。
電磁感應俗稱磁電，多用于發電機。
基本概念
磁通量
假設均勻磁場中有一個垂直于磁場方向的平面，磁場的磁感應強度為B，該平面的面積為S。 (1)定義：在均勻磁場中磁場中，磁感應強度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積，稱為穿過該磁場的乘積。
電磁感應
表面上的磁通量。
(2)公式：Φ=BS
當平面不垂直于磁場方向時：
Φ=BS⊥=BScosθ（θ為兩個平面的二面角）
(3)物理意義
通過表面的磁力線的數量表示通過表面的磁通量。 （4）單位：在國際單位制中，磁通量的單位為韋伯，簡稱Wei，符號為Wb。
1Wb=1T·1m2=1V·s。
電磁感應現象
(1)電磁感應現象：閉合電路中的一部分導體運動切割磁力線，電路中產生感應電流。
(2)感應電流：電磁感應現象產生的電流。
(3)產生電磁感應現象的條件：
①兩種不同的表達方式
一個。閉合電路中導體的一部分相對于磁場運動
b.通過閉合電路時磁場的變化
②兩種表述的比較與統一
一個。兩種情況產生感應電流的根本原因是不同的。
當閉合電路中導體的一部分相對于磁場運動時，導體中的自由電子隨導體運動，洛倫茲力的一個分量使自由電子定向運動，形成電流。這種情況下產生的電流有時稱為動態電流。
當穿過閉合電路的磁場發生變化時，根據電磁場理論，在變化的磁場周圍會產生電場。電場使導體中的自由電子定向移動形成電流。這種情況下產生的電流稱為感應電流或感應電流。
b.兩種表達方式的統一
這兩種說法可以統一為通過閉合電路的磁通量的變化。
③產生電磁感應現象的條件
無論采用什么方法，只要通過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就會產生電流。
條件： A.閉路； b.導體的一部分； c.做切割磁力線的運動
能量轉換
能量轉換守恒定律是自然界的普遍規律，也適用于電磁感應現象。
感應電動勢
(1)定義：電磁感應現象中產生的電動勢稱為感應電動勢。方向是從低潛力到高潛力。 (2)產生感應電動勢的條件：通過回路的磁通量變化。
(3)物理意義：感應電動勢是反映電磁感應現象本質的物理量。
電磁感應式
(4)方向調節：內部電路中感應電流的方向就是感應電動勢的方向。
(5)反電動勢：當電機旋轉時，線圈中也會產生感應電動勢。該感應電動勢總是削弱電源電動勢的效果。該電動勢稱為反電動勢。
相關知識
電磁感應部分涉及三個方面的知識：
一是電磁感應現象定律。電磁感應是研究它的
電磁感應式
其他可轉化為電能的形式的特點
電磁感應燈
定律，其核心是法拉第電磁感應定律和楞次定律。
楞次定律指出：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。即想要獲得感應電流（電能），就必須克服感應電流產生的安培力來做功，需要對外做功才能將其他形式的能量轉化為電能。法拉第電磁感應定律反映了外部做功的能力。磁通量的變化率越大貝語網校，感應電動勢越大，對外做功的能力也越大。
第二是電路和機械知識。主要討論電能在電路中傳輸、分配以及通過用電器轉化為其他形式能量的特點和規律。在實際應用中，經常用到電路三定律（歐姆定律、電阻定律和焦耳定律）以及力學中的牛頓定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理、能量守恒定律等概念。
第三個是右手定則。將右手壓平，使拇指與其他四個手指垂直，并與手掌在同一平面上。將右手放入磁場中。如果磁力線垂直進入你的手掌（當磁力線筆直時，相當于你的手掌朝向N極），并且你的拇指指向導線的運動方向，那么四個手指所指的方向就是導線中感應電流的方向。
在電磁學中，右手定則主要確定與力無關的方向。為了方便記憶并與左手定則區別，可記為：左力右電（即左手定則決定力的方向，右手定則決定方向）電流）。或者左力感受右力，左力產生力，右力激發。
計算公式
1.【感應電動勢計算公式】
1）E=nΔΦ/Δt（通用公式）{法拉第電磁感應定律，E：感應電動勢（V），n：感應線圈匝數，ΔΦ/Δt：磁通量變化率}。
2)E=(切割磁力線的運動) BLV中的E=v和L不能平行于磁力線，但也不需要垂直于磁力線，其中sinA為v或L 和磁力線。 {L:有效長度(m)}
3）Em=nBSω（交流發電機的最大感應電動勢）{Em：感應電動勢峰值}。
手持式電磁感應
4）E=B(L^2)ω/2（導體一端固定并以ω旋轉進行切割）{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：均勻磁場磁感應強度（T），S：面對面積（m2）}計算公式 △Φ=Φ1-Φ2，△Φ=B △S=BLV△t。
3、感應電動勢的正負極可以通過感應電流的方向{電源內部電流的方向：從負極到正極}來確定。
4、自感電動勢E=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L：自感系數（H）（線圈L有鐵芯比無鐵芯大），ΔI：變化電流，Δt：所花費的時間，ΔI/Δt：自感電流的變化率（變化速度）}。
△特別注意，Φ、△Φ、△Φ/△t沒有必然關系，E與電阻E=n△Φ/△t無關。電動勢的單位是伏特V，磁通量的單位是韋伯Wb，時間的單位是秒。
電磁感應定律
發現
1820年HC奧斯特發現電流的磁效應后，許多物理學家試圖尋找其相反的效應。
邁克爾·法拉第
提出了磁能否產生電以及磁能否作用于電的問題。 1822年，DFJ阿拉戈和A.馮洪堡在測量地磁強度時，偶然發現金屬對附近磁針的振蕩有阻尼作用。 1824年，阿拉戈根據這一現象進行了銅板實驗，發現旋轉的銅板會帶動上面自由懸浮的磁針旋轉，但磁針的旋轉與銅板不同步，稍有滯后。 。電磁阻尼和電磁驅動是最早發現的電磁感應現象，但由于它們沒有直接表示為感應電流，因此當時無法解釋。
1831年8月，M.法拉第在軟鐵環的兩側纏繞了兩個線圈。其中之一是一個閉環，一根磁針平行放置在電線下端附近。另一個連接到電池組并連接到開關，形成帶電閉環。環形。實驗發現，打開開關時，磁針發生偏轉；當開關關閉時，磁針向相反方向偏轉，這表明在沒有電池組的情況下，線圈中出現了感應電流。法拉第立即意識到這是一種非恒定的瞬態效應。隨后，他進行了數十次實驗，將產生感應電流的情況歸納為五類：電流變化、磁場變化、恒定電流移動、磁鐵移動、導體在磁場中移動，并將這些現象形式化。命名為電磁感應。此外，法拉第發現，在相同條件下，不同金屬導體的回路中產生的感應電流與導體的導電能力成正比。由此電磁感應圖片，他認識到，即使沒有環路，感應電流也是由感應電動勢產生的，與導體的特性無關。感應電流和感應電動勢仍然存在。
法拉第演示電磁感應
隨后，給出了決定感應電流方向的楞次定律和描述電磁感應定量定律的法拉第電磁感應定律。根據產生原因的不同，感應電動勢分為動動電動勢和感應電動勢兩種。前者源于洛倫茲力，后者源于變化磁場產生的旋轉電場。
法拉第定律最初是基于觀察的實驗定律。后來形式化后，其偏導數的有限版本與其他電磁定律一起成為麥克斯韋方程組的現代亥維賽版本。
法拉第電磁感應定律是基于法拉第 1831 年進行的實驗。這一效應大約在同一時間由約瑟夫·亨利發現，但法拉第更早發表。
請參閱麥克斯韋對電動勢的原始討論。
楞次定律由波羅的海的德國科學家海因里希·楞次于1834年發現，它規定了感應電動勢的方向以及產生感應電動勢的電流的方向。
描述
由于磁通量變化而產生感應電動勢的現象。當閉合電路中的導體移動切割磁場中的磁力線時，導體中就會產生電流。這種現象稱為電磁感應。當閉合電路中導體的一部分在磁場中運動并切割磁力線時，導體中就會產生電流。這種現象稱為電磁感應。產生的電流稱為感應電流。這是初中物理課本上為方便學生理解而定義的電磁感應現象。它不能全面概括電磁感應現象：閉合線圈面積不變而磁場強度發生變化，磁通量也會發生變化，也會發生電磁感應現象。所以準確的定義如下：由于磁通量變化而產生感應電動勢的現象。
電磁感應定律
狀況
1、電路有閉合和開路。
電磁感應
2、通過閉路的磁通量發生變化。
3、電路的一部分在磁場中做出切割磁力線的動作（切割磁力線的動作是為了保證閉合電路的磁通量發生變化）（如果缺少一個條件，則不存在）會產生感應電流）。
4、感應電流產生的微觀解釋：當電路的一部分運動切割磁力線時，相當于電路中的自由電子在磁場中不沿著磁力方向運動磁力線，因此自由電子會受到洛倫佐磁力的作用，在導體內定向移動。如果電路的一部分處于閉環狀態，就會形成感應電流。如果不是閉環，電荷就會在兩端積聚，產生感應電動勢。
5、電磁感應現象中之所以強調閉合電路的“導體的一部分”，是因為當整個閉合電路切割磁感應線時，左右兩側產生的感應電流的方向分別是逆時針和順時針。對于整個電路，電流相互抵消。 。
6、電磁感應中的能量關系：電磁感應是一種能量轉換過程，例如可以將重力勢能、動能等轉換成電能、熱能等。
重要實驗
一組連接到檢流計的導體線圈纏繞在空心紙管上。當磁棒插入線圈時，電流
電磁感應
檢流計的指針發生偏轉，在將磁棒從線圈中抽出的過程中，檢流計的指針向相反的方向偏轉。磁棒插入或退出線圈的速度越快，檢流計的偏轉角度就越大。但當磁棒不動時，檢流計的指針不會偏轉。
對于線圈來說，磁棒的移動意味著其周圍的磁場發生變化，從而使線圈感應出電流。法拉第終于實現了他多年的夢想——利用磁鐵的運動來發電！奧斯特和法拉第的發現深刻地揭示了一組極其美麗的物理對稱性：移動的電產生磁，移動的磁產生電。
不僅磁棒和線圈的相對運動會在線圈中引起感應電流，而且一個線圈中電流的變化也會在另一個線圈中引起感應電流。
通過開關 k 將線圈連接至電源。當開關k閉合或斷開時，線圈2中將出現感應電流。如果將連接到線圈1的直流電源改為交流電源，則線圈1中將通有交流電，同時也會在線圈1中產生感應電流。線圈。這也是因為線圈1的電流變化引起線圈2周圍的磁場變化。
技術應用
動圈麥克風
在劇院里，為了讓觀眾聽清楚演員的聲音，往往需要放大聲音。一種可以放大聲音的裝置
麥克風的工作原理-----電磁感應
該裝置主要包括麥克風、放大器和揚聲器三部分。麥克風是一種將聲音轉換為電信號的設備。圖2是動圈麥克風的結構示意圖。它是利用電磁感應現象制成的。當聲波振動金屬振膜時，與振膜相連的線圈（稱為音圈）一起振動，音圈隨之振動。永磁體在磁場中振動，產生感應電流（電信號）。感應電流的大小和方向發生變化。變化的幅度和頻率由聲波決定。該信號電流經放大器放大后傳輸至揚聲器。從揚聲器發出放大的聲音。
錄音機
錄音機主要由內部傳聲器、磁帶、錄放音磁頭、放大電路、揚聲器、傳動機構等部分組成。圖1是磁帶錄音機錄音、放音原理示意圖。錄音時，聲音使麥克風產生隨聲音變化的感應電流——音頻電流。音頻電流經放大電路放大后，進入錄音磁頭的線圈，磁頭間隙中產生隨音頻電流變化的磁場。磁帶緊貼磁頭間隙移動，磁帶上的磁粉層被磁化，聲音的磁信號就記錄在磁帶上。
回放是錄音的逆過程。重放時，磁帶經過重放磁頭的間隙附近。磁帶上變化的磁場會在回放磁頭線圈中產生感應電流。感應電流的變化與記錄的磁信號相同。所以線圈中產生的是音頻電流。該電流被放大器電路放大并發送到揚聲器。揚聲器將音頻電流恢復為聲音。
在磁帶錄音機中，錄音和放音兩種功能是利用一個磁頭來完成的。錄音時，磁頭與麥克風連接；播放時，磁頭與揚聲器相連。
汽車車速表
汽車駕駛室內的車速表是指示汽車行駛速度的儀表。它利用電磁感應原理使
汽車車速表------電磁感應
表盤上指針的角度與汽車的速度成正比。車速表主要由傳動軸、磁鐵、測速盤、彈簧游絲、指針軸、指針等組成。永磁體連接到驅動軸。表殼配備以公里/小時刻度的表盤。
永磁體的磁力線方向如圖1所示。部分磁力線會穿過測速盤。調速輪上的磁力線分布不均勻。越靠近磁極，磁力線的數量越多。當傳動軸帶動永磁體旋轉時，經過調速盤各部分的磁力線會依次變化。沿著磁鐵旋轉的前方，磁力線的數量逐漸增加，而向后的磁力線的數量逐漸減少。根據法拉第電磁感應原理，當穿過導體的磁力線數量發生變化時，導體內部就會產生感應電流。由楞次定律還可知，感應電流也會產生磁場，其磁力線的方向會阻礙（而不是阻止）原磁場的變化。從楞次定律可以判斷，沿著磁體旋轉的正面，感應電流產生的磁力線與磁體產生的磁力線方向相反，因此相互排斥；反之，后面的感應電流產生的磁力線方向相同。磁鐵產生的磁場線方向相同，因此相互吸引。由于這種吸引力，速度撥盤在磁鐵的作用下旋轉，軸和指針也一起旋轉。
為了使指針根據不同的車速停留在不同的位置，指針軸上安裝有彈簧游絲，游絲的另一端固定在鐵殼的框架上。當調速盤旋轉一定角度時，游絲被扭轉，產生相反的扭矩。當它等于驅動調速板的永磁體的扭矩時，調速板保持在該位置并處于平衡狀態。此時，指針軸上的指針指示相應的車速值。
永磁體旋轉的速度與汽車的速度成正比。當汽車行駛速度增加時，調速旋鈕中感應的電流和驅動調速旋鈕旋轉的相應扭矩將成比例增加，導致指針旋轉更大的角度。因此，根據車速的不同，指針所指示的速度值也會有所不同。 。當汽車停止行駛時，磁鐵停止轉動，彈簧游絲使指針軸復位，使指針指向“0”。
冶煉金屬
交流磁場在金屬中感應出的渦流可以產生熱效應。這種加熱方式與燃油加熱相比有很多優點。除了課本上提到的還有：加熱效率高，達到50-90%；加熱速度快；不同頻率的交流電可以產生不同的加熱深度。這是因為渦流在金屬中分布不均勻。電流越接近金屬表層，電流越強。頻率越高，這種現象越強烈。
利用渦流加熱熔化金屬------電磁感應
顯著，稱為“趨膚效應”。行業中，感應加熱按頻率分為四種：工頻（50kHz）；中頻（0.5~8kHz）；超音頻（20~60kHz）；高頻（60~600 kHz）。工頻交流由配電變壓器直接提供；由三相電機驅動中頻發電機或晶閘管逆變器產生中頻交流電；超音頻和高頻交流電由大功率電子管振蕩器產生。
無心感應爐用于熔化鑄鐵、鋼、合金鋼以及銅、鋁等有色金屬。應根據坩堝可容納的金屬質量來選擇所使用的通信頻率，以達到最佳效果。例如：5公斤使用20赫茲，100公斤使用2.5赫茲，5噸使用1赫茲甚至50赫茲。
將待熔煉的金屬放入熔煉鍋中，讓高頻交流電通過線圈。在被熔煉的金屬中產生強烈的渦流，從而產生大量的熱量來熔化金屬。這種熔煉方法速度快，溫度容易控制，并能防止有害雜質混入熔煉金屬中，適用于熔煉特種合金和特種鋼。
感應加熱方法還廣泛用于鋼件的熱處理，如淬火、回火、表面滲碳等。例如齒輪、軸等只需進行表面淬火，以增加硬度和耐磨性。它們可以放入高頻交流空心線圈中，表層可以在幾秒鐘內升至淬火所需的高溫，顏色呈紅色，而內部溫度上升很少，然后可用水或其他淬火劑快速冷卻。其他熱處理工藝，可根據所需加熱深度選擇中頻或工頻。
電動機
發電機可以“反向”運行并成為電動機。例如，使用法拉第盤示例，假設直流電流由通過導電軸臂的電壓驅動。那么根據洛倫茲力定律，行進的電荷受到磁場B的力，這個力將使圓盤按照弗萊明左手定則規定的方向旋轉。在沒有不可逆效應（例如摩擦或焦耳熱）的情況下，圓盤必須以一定速率旋轉，使得 dΦB/dt 等于驅動電流的電壓。
變壓器
法拉第定律預測的電動勢也是變壓器的工作原理。當線圈中的電流變化時，變化的電流產生變化的磁場。磁場范圍內的第二根導線會感受到磁場的變化，因此其自身的耦合磁通量也會發生變化（dΦB/dt）。因此，在第二個線圈中就會產生電動勢，稱為感應電動勢或變壓器電動勢。如果將電負載連接到線圈的兩端，就會有電流流動。
重要性
法拉第的實驗表明，每當通過閉合電路的磁通量發生變化時，就會產生電流。這種現象稱為電磁感應，產生的電流稱為感應電流。
法拉第根據大量實驗事實總結出以下定律：電路中感應電動勢的大小與通過電路的磁通量的變化率成正比。
感應電動勢用ε表示，即ε=nΔΦ/Δt。這就是法拉第電磁感應定律。
電磁感應現象是電磁學中最重要的發現之一，揭示了電現象和磁現象之間的相互聯系。法拉第電磁感應定律的重要意義在于，一方面，人們根據電磁感應原理創造了發電機，使大規模生產和遠距離傳輸電能成為可能；另一方面，電磁感應現象在電氣技術和電子技術中得到了廣泛的應用。廣泛應用于電磁測量等方面。人類社會從此進入電氣化時代。