
1820年,丹麦物理学家奥斯特有了惊人的发现:电流可以使周围的小磁针发生偏转,这种现象被称为电流磁效应。
到了1831年,英国物理学家法拉第揭示了磁场产生电流的条件和规律,我们称之为电磁感应定律。对于这一复杂概念,简单的理解是:电流的磁效应即是电生磁;而电磁感应则是磁生电。在这个过程中产生的电流我们称之为感应电流,产生的电动势则被称为感应电动势。
为了进一步了解电磁感应中感应电流的方向,我们引入了楞次定律。该定律由俄国物理学家楞次于1834年提出,其核心思想是感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。换句话说,感应电流的方向会阻碍原磁场的变化。关于感应电流方向的判断,可以简单记忆为:增反减同(磁通量变化)、来拒去留(导体相对运动)、增缩减扩(线圈变化)。我们还需满足右手螺旋定则,其中四指的绕向代表电流方向,大拇指的指向则表示磁场方向。
至于感应电动势的公式,它告诉我们:当回路所包围面积的磁通量发生变化时,回路中产生的感应电动势与磁通量对时间的负变化率成正比。这个公式揭示了感应电动势总是反抗磁通量变化的本质。
