1820年,丹麦著名物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,揭开了研究电磁本质联系的序幕,他的这个重大发现很快便传遍了欧洲,并被许多物理学家所证实。因此,人们确信电流能够产生磁场。但反过来,磁能产生电吗?许多物理学家很自然地提出了这个相反的问题,并开始对这个问题进行艰苦的探索。其中,最有成效的是英国物理学家法拉第。
从1821年到1831年,法拉第整整耗费了10年时间,从设想到实验,漫长的岁月,失败的痛苦,生活的艰辛,法拉第饱尝了各种辛酸,经过无数次反复的研究实验,终于发现了电磁感应现象,于1831年秋季的一天确定了电磁感应的基本定律,取得了磁感应生电的重大突破。
1831年8月,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接电流表。他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现,铁环并不是必须的。拿走铁环,再做这个实验,上述现象仍然发生,只是线圈B中的电流弱些。
为了透彻研究电磁感应现象,法拉第做了许多实验。1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为“电磁感应现象”,并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。
法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系,为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。
1.闭合回路
2.穿过闭合电路的磁通量发生变化
(如果缺少一个条件,就不会有感应电流产生)