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圖18-6所示是結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律與楞次定律所得出的各種磁通變化引起回路中感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流的方向。例如左邊的圖中，磁鐵向上移動，原磁通向上并在線圈中呈增大趨勢，即此時磁通變化率大于零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律的公式，此時感應(yīng)電動勢為負，線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通與原磁通方向相反向下。
產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的閉合回路必然會流過感應(yīng)電流，其方向與感應(yīng)電動勢的方向一致，這個方向可以根據(jù)楞次定律進行判斷，即閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是使得它自身所產(chǎn)生的磁通來阻礙閉合回路中原磁通（引起感應(yīng)電流的磁通量）的變化。簡單來說就是增反減同，即如果原磁通是增大狀態(tài)，那么感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁通與原磁通的方向相反；如果原磁通是減小狀態(tài)，那么感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁通與原磁通的方向相同。
1845年德國物理學(xué)家紐曼在法拉第工作的基礎(chǔ)上導(dǎo)出了法拉第電磁感應(yīng)定律的定量表達式，它可以表示為：當(dāng)與導(dǎo)線回路交鏈的磁通發(fā)生變化時，導(dǎo)線將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導(dǎo)體回路中感應(yīng)電動勢e的大小與穿過該回路的磁通量φ對時間的變化率dφ/dt成正比，即感應(yīng)電動勢的大小為e=-Δφ/Δt。該式只適用于單匝線圈組成的回路。
圖18-5所示的公式，前提是在均勻磁場B中，導(dǎo)體ab以速度v沿垂直于B的方向運動。當(dāng)導(dǎo)體的運動方向與B方向不垂直時，其感應(yīng)電動勢E=Blvsinθ，其中θ是磁力線與速度方向的夾角。
感應(yīng)電動勢的方向可以用右手定則判定，即伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從手心進入，并使拇指指向?qū)Ь€運動方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電動勢的方向。
這種由磁通量變化所引起的電動勢，稱為感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電流只有導(dǎo)線或線圈與外電路形成閉合回路時才會存在，而感應(yīng)電動勢不管回路是否閉合，它都存在。
顯然，如果導(dǎo)線在磁場中作切割磁感線運動時，就會在導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。而其感應(yīng)電動勢的大小與磁感應(yīng)強度B、導(dǎo)線長度l及導(dǎo)線切割磁感線的速度v有關(guān)，其大小為E=Blv,如下圖18-5所示。
1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其基本規(guī)律，揭示了電與磁的內(nèi)在聯(lián)系。他通過實驗：將電流計與一線圈接成回路，讓條形磁鐵迅速在線圈中插拔，發(fā)現(xiàn)電流計會偏轉(zhuǎn)，且“插"和“拔"兩種情況下偏轉(zhuǎn)方向相反，磁鐵靜止在線圈中電流計不偏轉(zhuǎn)。這說明感應(yīng)電流的產(chǎn)生與線圈回路中的磁場對時間的變化有關(guān)，如圖18-4中左邊所示。又如圖18-4中右邊所示，均勻不變的磁場中放置一正交磁感線的導(dǎo)體框，當(dāng)導(dǎo)體l左右滑動時，接在回路上的電流計也會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時磁鐵間的磁沒有發(fā)生變化，但由于回路所包圍的面積發(fā)生變化，使通過導(dǎo)體框內(nèi)的磁通量發(fā)生變化。綜上表明：只要與導(dǎo)線或線圈交鏈的磁通發(fā)生變化（包括、大小的變化），就會在導(dǎo)線或線圈中感應(yīng)出電動勢，當(dāng)所感應(yīng)電動勢與外電路相連，形成閉合回路時，回路中就有電流通過。這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)。
結(jié)合上次所學(xué)的磁知識，從圖18-1中我們也可以發(fā)現(xiàn)，磁感線是閉合曲線，它們不會相交，因為磁場中某一點的磁感應(yīng)強度方向是確定的，如果相交，顯然和只有一個方向這個性質(zhì)相矛盾。通電螺線管所激發(fā)的磁場顯然和條形磁鐵的磁場相似，所以我們可以很快得出結(jié)論，線圈兩端磁極處的磁感應(yīng)強度大，其方向是在線圈內(nèi)部從南極指向北極，然后從北極出來，經(jīng)線圈外部沿一定路徑回到南極。大家如果感興趣，也可以自己做一個小實驗，自制一個小線圈，然后在其周圍放置一根小磁針，通電后觀察磁針的轉(zhuǎn)動方向，如圖18-2所示；或者在線圈周圍撒上一下鐵粉，然后觀察鐵粉的分布。
從上次的學(xué)習(xí)分享中，我們知道了磁極之間同極相斥，異極相吸，同理，根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，兩根載流導(dǎo)線之間或兩個通電螺線管之間也會有力的作用。右手螺旋定則與右手定則不同，右手定則是用于判斷感應(yīng)電動勢的方向，而右手螺旋定則是用于判斷磁場的方向，兩者是有本質(zhì)上的差別的西門子PLC CPU ET200模塊西門子PLC CPU ET200模塊