有了这个通量的定义,我们现在可以回到法拉第的研究。他发现,产生的电动势的大小取决于磁通量的变化速率。这个基本结果被称为法拉第感应定律。

负号放在这里是为了提醒我们感应电动势的作用方向。实验表明,总会产生感应电动势一种电流,其磁场与原通量的变化相反。这就是伦茨定律。让我们把它应用于磁铁和线圈之间相对运动的情况。变化的磁通感应出电动势,在线圈中产生电流;这个感应电流产生了它自己的磁场。若线圈与磁铁之间的距离减小;所以磁场,通过线圈的磁通就增加了。磁铁的磁场是向上的。为了对抗这种向上的增加,感应电流产生的磁场必须向下。因此楞次定律告诉我们电流必须通过使用右手定则运动。 If the flux decreases, so the induced current produces an upward magnetic field that is “trying” to maintain the status quo.

让我们考虑Lenz的法律反向的情况。诱导电流将在与原始变化相同的方向上产生助焊剂;磁通量的这种更大变化会产生甚至更大的电流,然后在通量的仍然更大的变化,等等。目前的流动将不确定地生长,即使在原始刺激结束后也会产生功率(=)。这将违反能源保护。这种“永久运动”设备不存在。

值得注意的是,我相信这在课堂上被遗忘了,法拉第的研究,总结在法拉第定律中,说,当通量发生变化时,就会产生电动势。因此,电动势可以通过两种方式产生:(1)改变磁场B;或者(2)通过改变环路的面积A或者它相对于场的方向。

当电流在电动机里流动时,电动机就转动并产生机械能。你可能会认为电枢会由于施加的扭矩而无限加速。然而,当电机的电枢转动时,通过线圈的磁通就会改变,从而产生电动势。这种感应电动势与运动(楞次定律)相反,称为反电动势或反电动势。电机的速度越大,反电动势就越大。事实上,当电机速度增加时,反电动势增加,直到速度保持不变达到平衡。因此,反电动势控制电机的速度。

对于一个给定的线圈,感应电动势与线圈变化率的比值称为线圈的自感。自感的另一种定义是单位电流的磁链数。磁链是磁通和线圈匝数的乘积。自感不影响电流不变的电路,然而,当电流变化时,自感非常重要,因为在电流变化的过程中存在感生电动势。

两个相邻电路的互感被定义为在一个电路中感应的EMF与另一电路中电流变化率的比率。互感的Si单元是亨利,与自感单位相同。无论哪个线圈都是起点,就获得相同的值。

引用这篇文章:威廉·安德森(学校工作助手编辑团队),《伦茨定律和磁通量》,在SchoolWorkHelper, 2019,//www.chadjarvis.com/lenzs-law-and-magnetic-flux/

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