感應(yīng)電動勢是指當(dāng)導(dǎo)體中的磁通量發(fā)生變化時,在導(dǎo)體中產(chǎn)生的電動勢。在自然界中,電磁感應(yīng)現(xiàn)象廣泛存在。通過利用這一現(xiàn)象,我們可以制造電機、變壓器等許多設(shè)備。
1.什么是感應(yīng)電動勢
感應(yīng)電動勢是法拉第電磁感應(yīng)定律所描述的現(xiàn)象,它是指當(dāng)通過閉合電路中的磁通量發(fā)生改變時,就會在電路中產(chǎn)生電動勢。具體來說,如果一個導(dǎo)體被放置在強磁場中,并且磁場的強度或方向發(fā)生變化,那么在導(dǎo)體中會產(chǎn)生一定方向和大小的電動勢。
1.1 感應(yīng)電動勢公式
感應(yīng)電動勢的大小可以用法拉第電磁感應(yīng)定律來計算。該定律說明了感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率之間的關(guān)系。
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動勢$e$等于磁通量$Phi$對時間的變化率的負(fù)值:
$$e=-frac{DeltaPhi}{Delta t}$$
其中,$e$的單位是伏特(V),$Phi$的單位是韋伯(Wb),時間$Delta t$的單位是秒(s)。
1.2 感應(yīng)電動勢分類
感應(yīng)電動勢可以分為自感電動勢和互感電動勢兩種類型。
自感電動勢是指一個導(dǎo)體中的磁通量的變化所產(chǎn)生的電動勢。當(dāng)一個導(dǎo)體內(nèi)部的磁通量發(fā)生變化時,就會在該導(dǎo)體中產(chǎn)生一個自感電動勢。自感電動勢的大小與磁通量變化的速度成正比。
互感電動勢是指一個變化磁場對另一個導(dǎo)體產(chǎn)生的電動勢。當(dāng)一個變化磁場穿過一個線圈時,就會在該線圈中產(chǎn)生一個互感電動勢?;ジ须妱觿莸拇笮∪Q于線圈中的導(dǎo)線數(shù)、磁通量變化率以及線圈與變化磁場之間的幾何關(guān)系。