在本文中，我们将在感应电动势发生的情况下了解它的概念。我们还将把电感视为导体中出现电场时磁通量出现的关键参数。
电磁感应是通过随时间变化的磁场产生电流。由于法拉第和楞次的发现，规律被表述为定律，从而将对称性引入到对电磁通量的理解中。麦克斯韦的理论汇集了电流和磁通量的知识。通过赫兹的发现，人类了解了电信。
磁通量
有电流的导体周围会出现电磁场，但相反的现象，电磁感应，也同时发生。让我们以磁通量为例：如果将导体框架放置在有感应的电场中，并沿着磁力线从上到下或垂直于磁力线从右到左移动，那么穿过框架的磁通量将是一个常数值。
如果框架围绕其轴旋转，那么一段时间后磁通量将改变一定值。结果，在框架中会产生感应电动势，并会出现电流，称为感应电流。
感应电动势
让我们详细了解一下感应电动势的概念。当导体置于磁场中并与磁力线交叉移动时，导体中会出现称为感应电动势的电动势。如果导体保持静止并且磁场移动并与导体交叉磁力线，也会发生这种情况。
当发生 EMF 的导体靠近外部电路时，由于该 EMF 的存在，感应电流开始流过电路。电磁感应涉及在导体被磁力线穿过时在导体中感应电动势的现象。
电磁感应是将机械能转化为电流的逆过程。这一概念及其规律在电气工程中得到广泛应用，大多数电机都是基于这一现象。
法拉第定律和楞次定律
法拉第和楞次定律描述了电磁感应的模式。
法拉第透露，磁效应是磁通量随时间变化的结果。交流电流通过导体时，导体中会产生电动势，从而产生电流。永磁体和电磁体都可以产生电流。
这位科学家确定，电流强度随着穿过电路的电源线数量的快速变化而增加。也就是说，电磁感应的 EMF 直接取决于磁通量的速率。
根据法拉第定律，EMF 感应公式定义如下：
E = - dF/dt。
“减”号表示感应电动势的极性、磁通方向和变化速度之间的关系。
根据楞次定律，可以根据其方向来表征电动势。线圈中磁通量的任何变化都会导致感应电动势，并且随着快速变化，电动势会增加。
如果具有感应电动势的线圈与外部电路短路，则感应电流流过它，因此导体周围会出现磁场，并且线圈具有螺线管的特性。结果，在线圈周围形成了它自己的磁场。
E. H. Lenz 建立了确定线圈中感应电流方向和感应电动势的定律。该定律指出，线圈中的感应电动势在线圈中形成电流，其方向为线圈的给定磁通量可以避免外来磁通量的变化。
楞次定律适用于导体中电流感应的所有情况，无论其配置或改变外部磁场的方法如何。
导线在磁场中的运动
感应电动势的值由场线穿过的导体长度确定。如果有更多的力线，感应电动势的值就会增加。随着磁场和感应的增加，导体中出现更大的 EMF 值。因此，在磁场中运动的导体中的 EMF 感应值直接取决于磁场感应、导体的长度及其运动速度。
这种依赖性体现在公式 E = Blv 中，其中 E 是感应的 EMF； B是磁感应值； I 是导体的长度； v 是它的运动速度。
请注意，在磁场中移动的导体中，感应电动势仅在穿过磁场力线时才会出现。如果导体沿场线移动，则不会感应出 EMF。因此，该公式仅适用于导体的运动方向垂直于力线的情况。
导体中感应电动势和电流的方向由导体本身的方向决定。已经制定了右手定则来揭示方向。如果你握住右手的手掌，使磁场线进入它的方向，拇指指示导体的运动方向，那么其他四根手指显示感应电动势的方向和电流的方向。导体。
旋转线圈
电流发生器的功能是基于线圈在磁通量中的旋转，其中有一定的匝数。 EMF 总是在被磁通量穿过时在电路中感应，基于公式磁通量 F = B x S x cos α（磁感应乘以磁通量通过的表面积和所形成角度的余弦由方向矢量并垂直于线平面）。
根据公式，F受情况变化的影响：
- 方向矢量随着磁通量的变化而变化；
- 电路所包围的区域发生变化；
- 角度改变。
当磁体静止或电流不变时，允许感应 EMF，但仅当线圈在磁场内绕其轴旋转时。在这种情况下，磁通量随着角度值的变化而变化。线圈在旋转时穿过磁力线，从而产生 EMF。在匀速旋转的情况下，磁通量会发生周期性变化。此外，每秒穿过的力线的数量在相等的时间间隔内变得相等。
实际上，在交流发电机中，线圈保持静止，电磁铁围绕它旋转。
自感应电动势
当交流电流通过线圈时，会产生交变磁场，其特点是磁通量发生变化，从而感应出 EMF。这种现象称为自感应。
因为磁通量与电流的强度成正比，所以自感应电动势的公式如下：
F = L x I，其中 L 是电感，单位为 Gn。它的值由每单位长度的匝数和横截面的大小决定。
互感
当两个线圈并排放置时，会产生一个互感电动势，这是由两个电路的配置及其相互方向决定的。随着电路分离的增加，互感值减小，因为两个线圈共有的磁通量减少。
让我们详细考虑一下互感应的过程。有两个线圈，沿着一个 N1 匝的导线，电流 I1 流动，产生磁通量并通过第二个匝数为 N2 的线圈。
第二个线圈相对于第一个线圈的互感值：
M21 = (N2 x F21)/I1。
磁通量值：
F21 = (M21/N2) x I1。
感应电动势由以下公式计算：
E2 = - N2 x dF21/dt = - M21x dI1/dt。
在第一个线圈中，感应电动势的值为：
E1 = - M12 x dI2/dt。
重要的是要注意，在一个线圈中由互感应引起的电动势在任何情况下都与另一个线圈中的电流变化成正比。
然后认为互感相等：
M12 = M21 = M。
因此，E1 = - M x dI2/dt 和 E2 = M x dI1/dt。 M = K √ (L1 x L2)，其中 K 是两个电感值之间的耦合因子。
互感广泛用于变压器，它可以改变交流电流的值。该设备是一对缠绕在公共铁芯上的线圈。第一线圈中的电流形成磁芯中变化的磁通量和第二线圈中的电流。第一线圈的匝数少于第二线圈的匝数，电压升高，相应地，第一线圈的匝数多，电压降低。
除了产生和转换电能外，磁感应现象还用于其他设备。例如，在磁悬浮列车中，在不直接接触铁轨中的电流的情况下移动，但由于电磁排斥而高出几厘米。
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