電流是誰發現的,磁的電流效應的發現(三)——法拉第電磁感應定律

2023-04-01 15:11:09

楞次定律可以定性的描述磁生電的現象，但只是描述了產生電流這個事實，那麼電流從何而來？又是誰第一個開始定量的描述這一現象呢？今天我們就來一起看一看。

法拉第告訴我們感應電流是由於磁通量(磁通量的描述見前面)變化產生了感應電動勢而產生的，並且感應電動勢的大小可以定量描述，即感應電動勢e(t) = -n(dΦ)/(dt)，按照高中課本的描述是ε=n△φ/△t。其中ε為感應電動勢，n為線圈匝數，△φ磁通量的變化，△t為磁通量變化所需要的時間。

由於磁通量φ=BS，那麼感應電動勢就有兩種類型，一種是面積在變，稱之為動生電動勢，本質上是洛倫茲力的分力做功，在導體棒切割磁力線運動時電流是誰發現的，也可以用E=BLVsinθ，(θ為電流與BV平面的夾角)，L為導體棒的長度求解，一種是磁感應強度在變，稱之為感生電動勢。

電動勢的方向可以通過楞次定律或右手定則來確定。右手定則內容：伸平右手使拇指與四指垂直，手心向著磁場的N極，拇指的方向與導體運動的方向一致，四指所指的方向即為導體中感應電流的方向（感應電動勢的方向與感應電流的方向相同）。

注意：磁通量的變化可以產生感應電動勢，但是感應電動勢產生的真正原因是洛倫茲力分力做功電流是誰發現的，所以當一段導體在勻強磁場中做勻速切割磁感線運動時，不論電路是否閉合，感應電動勢均會產生。或者說當穿過某一不閉合線圈的磁通量發生變化時，線圈中雖無感應電流，但感應電動勢依舊存在。在導體棒不切割磁感線時，但閉合迴路中有磁通量變化時，同樣能產生感應電流。所以我們可以說，磁通量只針對B和S，S是指定的一個面，這個面究竟是閉合線圈還是不閉合線圈，與計算磁通量沒關係；甚至，有沒有這個線圈，都不影響計算。

而感應電流產生的條件：

1．電路是閉合且通的；

2．穿過閉合電路的磁通量發生變化。

（若缺少一個條件，就不會有感應電流產生）。

有些物理學家注意到法拉第定律是一條描述兩種現象的方程：由磁力在移動中的電線中產生的動生電動勢，及由磁場轉變而成的電力所產生的感生電動勢。這確實是一個了不起的貢獻。

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