磁生电

物理学术语

磁生电是英国科学家法拉第发现的。原理是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。发电机便是依据此原理制成。

发现过程

1831年电学大师法拉第发现了磁能够生电。他找来两根长约62米的铜导线和一根粗长木棍,分别把两根铜导线缠绕在木棍上，铜导线的两端分别与电流计电源相联。然后他把电源开关合上，这时，他似乎感到电流计指针跳动了一下，然后指又回到0点，难道在开关合的瞬时产生了感应电流？法拉第把开关拉掉，准备重复合后再看一次，当开关刚拉开时，他又看到指针跳荡了一下，然后回到0点。他反复把开关拉开、合上，都发现了相同的结果。

根据这个实验，法拉第总结出电磁感应的规律：当穿过感应回路中的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流，感应电流方向总是阻碍回路中磁通量的变化，大小与单位时间内的磁通量变化成正比。

负电荷，在金属内的电子流动方向与常规电流的方向相反。

电磁感应现象

磁生电是法拉第发现的。原理：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。

导体的两端接在电流表的两个接线柱上，组成闭合电路，当导体在磁场中向左或向右运动，切割磁力线时，电流表的指针就发生偏转，表明电路中产生了电流．这样产生的电流叫感应电流。我们知道，穿过某一面积的磁力线条数，叫做穿过这个面积的磁通量。当导体向左或向右做切割磁力线的运动时，闭合电路所包围的面积发生变化，因而穿过这个面积的磁通量也发生了变化。导体中产生感应电流的原因，可以归结为穿过闭合电路的磁通量发生了变化。可见，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流。这就是产生感应电流的条件。感应电流的方向：导体向左或向右运动时，电流表指针的偏转方向不同，这表明感应电流的方向跟导体运动的方向有关系。如果保持导体运动的方向不变，而把两个磁极对调过来，即改变磁力线的方向，可以看到，感应电流的方向也改变。可见，感应电流的方向跟导体运动的方向和磁力线的方向都有关系．感应电流的方向可以用右手定则来判定：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁力线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。

感应电流产生

感应电流究竟是如何产生的呢？设均匀磁场的磁力线向下垂直于纸面，导体平放在纸面上，方向正南正北，移动方向为西方。（用右手定则判感应电流方向为南方）。当导体向西移动时，可视为导体中的电荷也向西移动，而电荷在磁场中所受作用力的方向跟磁场方向、电荷运动方向之间的关系，可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电荷的运动方向（西方），那么，拇指所指的方向（南方），就是电荷在磁场中的受力方向。所以电流方向应是南方。

把线圈的两端接在电流表上，组成闭合电路．当向线圈中插入或拔出磁铁时，电流表的指针偏转，表明电路中产生了感应电流。这是因为向线圈中插入磁铁时，穿过线圈的磁通量增大，从线圈中拔出磁铁时，穿过线圈的磁通量减小。穿过线圈的磁通量发生了变化，因而产生了感应电流。向线圈中插入或拔出磁铁的过程可以等效为导体切割磁力线的过程。磁通量的变化只是产生感应电流的表层的原因，真正的原因还是线圈中的电荷受洛仑兹力运动。

感应电流的条件

产生感应电流的条件是：①一部分导体在磁场中做切割磁感线运动．即导体在磁场中的运动方向和磁感线的方向不平行；②电路闭合．在磁场中做切割磁感线运动的导体两端产生感应电压，是一个电源．若电路闭合，电路中就会产生感应电流．若电路不闭合，电路两端有感应电压，但电路中没有感应电流．

感应电流的方向

导体中感应电流的方向，跟导体切割磁感线的运动方向和磁感线（磁场）的方向有关．(1)磁感线（磁场）的方向不变，闭合电路中的一部分导体做切割磁感线的运动方向改变时，感应电流的方向也会发生改变；(2)导体切割磁感线的运动方向不变，磁感线的方向改变，导体中的感应电流方向也发生改变；(3)导体切割磁感线的运动方向和磁感线的方向都改变时，导体中的感应电流方向不变．

交流发电机原理

放在磁场中的矩形线圈，两端各连一个铜环K和L，它们分别跟电刷 A 和B接触，并跟电流表组成闭合电路．让线圈在磁场中转动，由于ab边和cd边做切割磁感线的运动，电路中就有了感应电流．在线圈转动的前半周，线圈都从一个方向切割磁感线，因此电流方向从A经电流表到B不改变；在后半周，线圈从相反方向切割磁感线，电流方向和前半周相反，由B经电流表流向A．线圈继续转动，电流方向将周期性地重复上述变化．线圈在磁场里转动一周，电路中的感应电流的方向和大小就发生一个周期性变化．线圈在磁场中持续转动，线圈就向外部电路提供方向和大小都作周期性变化的交变电流．-

应用

电磁感应现象在实际中有着广泛的应用，特别在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面。例如，在电工技术中，运用电磁感应原理制造的发电机、感应电动机及变压器等设备，为充分而又方便地利用自然界的能源提供了条件；在电子技术中，广泛地采用电感元件来发射接收或传递讯号；运用电磁感应的原理不仅制成多种电磁测量仪表，而且还制造了各种用于非电量电测的传感器。此外，例如加热用的感应电炉、核物理研究中用的电子感应加速器等等，也都运用了电磁感应原理。

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