基于法拉第电磁感应定律

由于磁通变化而在导体或线圈中产生电动势的现象称为电磁感应。由电磁感应产生的电动势称为感生电动势。判定感生电动势的大小用法拉第电磁感应定律；判定感生电动势的方向用楞次定律。

一、法拉第电磁感应定律

回路中感应电动势的大小与穿过回路的磁通变化率(即变化快慢)成正比，这个规律叫做法拉第电磁感应定律。

设通过线圈的磁通量为Φ，则单匝线圈的感生电势的大小为：

e=-∆Φ/∆t

对于N匝线圈，其感生电势为: e=-N∆Φ/∆t

式中e--在∆t时间感生电动势的平均值(V)；

N--线圈的匝数；

∆Φ/∆t--磁通的变化率，∆Φ是N匝线圈中磁通变化量(Wb)，∆t是磁通变化中所需的时间(s)。

上式线表明，线圈中感生电动势的大小取决于线圈中磁通的变化速率，而不是线圈中磁通本身的大小。如果∆Φ/∆t=0，则e=0；∆Φ/∆t越大,则e越大。如果∆Φ/∆t=0，即使磁通再大，线圈中也不会有感生电动势产生。

e=-∆Φ/∆t是计算感生电动势的公式。对于在场中切割磁力线的直导体来说，依照式e=-∆Φ/∆t可推出计算其感生电动势的具体公式为：

e=BLVsinα

式中B--磁感应强度(Wb/m^2^)；

L--导体在磁场中的有效长度(m)；

V--导体运动速度(m/s)；

α--导体运动方向与磁力线的夹角；

当α=0°，即导体运动方向与磁力线平行时，e=0

当α=90°，即导体垂直于磁力线运动时，e=BLV(最大)。

二、楞次定律

法国物理学家楞次经过大量实验，于1843年发现：感生电流的磁通总是反抗原有磁通的变化。即当线圈中磁通要增加时，感生电流就要产生与它方向相反的磁通去阻碍它的增加；当线圈中的磁通要减少时，感生电流就要产生与它方向相同的磁通去阻碍它的减少。这一规律称为楞次定律。

应用楞次定律判定感生电势或感生电流的具体方法是:

1、 首先确定原磁通的方向及其变化的趋势(是增加还是减少)。

2、 根据楞次定律的内容判断感生磁通方向。如果磁通增加，则感生磁通与原磁通方向相反，反之，则方向相同。

3、 根据感生磁通方向，应用安培定则(右手螺旋定则)判断出感生电动势或感生电流的方向。