6ES7212-1BB23-0XB8技术参数

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电磁感应定律的发展历程

1、概述

法拉*定律较初是一条基于观察的实验定律。后来被正式化，其偏导数的限制版本，跟其他的电磁学定律一块被列麦克斯韦方程组的现代赫维赛德版本。

法拉*电磁感应定律是基于法拉*于1831年所作的实验。这个效应被约瑟·亨利于大约同时发现，但法拉*的发表时间较早。

见麦克斯韦讨论电动势的原著。

于1834年由波罗的海德国科学家海因里希·楞次发现的楞次定律，提供了感应电动势的方向，及生成感应电动势的电流方向。

2、提出问题

1820年H.C.奥斯特发现电流磁效应后，有许多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题。

3、研究

1822年D.F.J.阿喇戈和A.von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，阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验，发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转，但磁针的旋转与铜盘不同步。稍滞后，电磁阻尼和电磁驱动是较早发现的电磁感应现象，但由于没有直接表现为感应电流，当时未能予以说明。

4、定律提出

1831年8月，法拉*在软铁环两侧分别绕两个线圈，其一为闭合回路，在导线下端附行放置一磁针，另一与电池组相连，接开关，形成有电源的闭合回路。实验发现，合上开关，磁针偏转；切断开关，磁针反向偏转，这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉*立即意识到，这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验，把产生感应电流的情形概括为5类：变化的电流，变化的磁场，运动的恒定电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体，并把这些现象正式定名为电磁感应。进而，法拉*发现，在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比，他由此认识到，感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的，即使没有回路没有感应电流，感应电动势依然存在。

后来，给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉*电磁感应定律。并按产生原因的不同，把感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种，前者起源于洛伦兹力，后者起源于变化磁场产生的有旋电场

电磁感应定律的应用

1、发电机

由法拉*电磁感应定律因电路及磁场的相对运动所造成的电动势，是发电机背后的根本现象。当*性磁铁相对于一导电体运动时（反之亦然），就会产生电动势。如果电线这时连着电负载的话，电流就会流动，并因此产生电能，把机械运动的能量转变成电能。例如，鼓轮发电机。另一种实现这种构想的发电机就是法拉*碟片。

2、变压器

法拉*定律所预测的电动势，同时也是变压器的运作原理。当线圈中的电流转变时，转变中的电流生成一转变中的磁场。在磁场作用范围中的*二条电线，会感受到磁场的转变，于是自身的耦合磁通量也会转变。因此，*二个线圈内会有电动势，这电动势被称为感应电动势或变压器电动势。如果线圈的两端是连接着一个电负载的话，电流就会流动。

3、电磁流量计

法拉*定律可被用于量度导电液体或等离子体状物的流动，这样一个仪器被称为电磁流量计

1、定义
    为形象描述磁场的分布情况，我们引入磁感应线的概念。磁感应线是一组有方向的曲线，其上任意一点的切线方向与该点的磁场方向（即的方向）一致。磁感应线不仅能表示磁场方向，而且能描述磁场的强弱。规定： 通过磁场中某一点处垂直于矢量的单位面积上的磁感应线的根数，等于该点矢量的大小。即曲线的稀疏程度与该点的大小成正比。
2、几种典型载流导体的磁感应线 
    ① 载流长直导线—用右手定则判断
    ② 载流圆线圈—用右手定则判断
    ③ 载流螺线管—用右手定则判断
3、特点
    ⑴ 磁感应线是无头无尾的闭合线。这与电力线有头有尾，起于正电荷、终止于负电荷不同。
    ⑵ 磁感应线不会相交。因为磁感应线上任一点的切线就是该点磁感应强度的方向，任一点的方向只有一个。
    ⑶ 磁感应线与电流相互嵌套，它们的方向密切相关，服从右手定则。
    ⑷ 磁感应线的疏密表示磁感应强度的大小。磁感应线密集处，磁感应强度大； 磁感应线稀疏处，磁感应强度小