1
法拉第电磁感应定律
2
一、电磁感应
1.电磁感应现象
引, 1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，
人们就开始了其逆效应的研究。
1831年八月英国物理学家 M.Faraday发现了电磁感
应现象并总结出电磁感应定律，大大推动了电磁理论
的发展。
电磁感应定律的发现，不但找到了磁生电的规律，
更重要的是它揭示了电和磁的联系，为电磁理论奠定了
基础。并且开辟了人类使用电能的道路。成为电磁理论
发展的第一个重要的里程碑。
当回路磁通发生变化时在回路中产生电流的现象
称为 电磁感应现象 。产生的电流叫感应电流。
3
几个实验
B变
N
S①
B
v
S变
K
B变
②
B
θ变
w
n0?
③ ④
4
I感
I感0?dtd m? 0?dtd m?
1834年楞次提出判断感应电流的方法，
叙述,闭合回路中感应电流的方向总是使得它所激发
的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。
感应电流的效果，总是反抗引起感应电流的原因。
2.楞次定律
B? B?
感B
?
感B
?
感应电流方向的判断方法,
① 回路中 ?m 是增加还是减少； ②由楞次定律确定 B感 方向；
③,由右手定则判定 I感 方向。
这个原因包括引起磁通量变化的相对运动或回路的形变。
5
二、法拉第电磁感应定律
1.电源的电动势
电源,将其它形式的能量转变为
电能的装置。
在电源内部存在一非静电力，
该非静电力将正电荷从电势低的电
源负极移动到电势高的正极。
负载
A B电源
在电源内把单位正电荷从负极移到
正极的过程中非静电力所作的功。
定义：电源电动势
设在电源内把正电荷 dq从负极移到
正极的过程中非静电力所作的功 dA。
6
dqEF KK ?? ?
dq
dA??
外来场对电荷 dq的非静电力就是：
电源电动势 单位：伏特。
它描写了电源将其它形式能量转变成电能的能力。
在电源内,电荷 dq由负极移到正 极 时非静电力所作的功
为,
ldFdA k
??
?
?
?
?? ?
?
?
?? lddqE k
??
)( ?
?
?
?? ldEdq K
??
ldE
dq
dA
k
??
?
?
?
???? ?
电动势是标量,但含正负。
利用场的观点，可以把非静电力的作用看成是一种
非静电力场的作用，并把这种场称为外来场。以 来
表示外来场的强度。 K
E?
7
规定：
电动势的正方向,自负极经电源内部指向正极的方向。
注意电动势与电势的区别：
?电动势是和非静电力的功联系在一起的，它完全取决
于电源本身的性质与外电路无关；
?电势是和静电力的功联系在一起的，它的分布与外电
路的情况有关。
2.法拉第电磁感应定律
当回路磁通发生变化时在回路中会产生 电磁感应
现象 。产生的电流叫感应电流。
回路中有电流，意味着回路中有电动势，这个电
动势是由磁通量的变化引起的，故叫感应电动势。
感应电动势比感应电流更能反映电磁感应的现象的本质。
ldE k
??
?
?
?
???
8
dt
dk m?? ?? 在 SI 制中 k =1
dt
d m?? ???
写成等式：
单位,伏特（ 1V=1Wb/s）
1.内容,导体回路中的感应电动势的大小与穿过导体
回路的磁通量的变化率成正比,
电磁感应现象应理解为,当穿过导体回路的磁通量发
生变化时，回路中就产生感应电动势 。
法拉第总结了感应电动势与磁通量变化之间的关系，
得到了法拉第电磁感应定律。
负号表示感应电动势总
是反抗磁通量的变化
0?? ?与回路 L绕向相反 ;
0?? ?与回路 L绕向同向 ;
电动势方向,
确定回路的绕行方向，
?
9
磁通链数（磁链）, ????? 321 ????
dt
d )( 321 ?????? ????
若有 N匝线圈，它们彼此串联，总电动势等于各匝线
圈所产生的电动势之和。
?dtddtddtd 321 ???? ????
dt
d ?? ??若每匝磁通量相同：
dt
dN ???
感应电流与 ? m随时间变化率有关。
2.感应电流、感应电量
回路中的感应电流 I感, RI i
??
感
dt
d
R
m?1??
dt
d )( 321 ?????? ??
d???
dt
d m?? ??
设每匝的磁通量为 ?1,? 2, ? 3 ?,则有：
10
dt
dqI ?
感
感应电量为：
?? 21tt dtIq 感 ??? 211
t
t
m dt
dt
d
R
? ??? 2
1
1 m
m
mdR
?
?
?
感应电量只与回路中磁通量的变化量有关，与磁
通量变化的快慢无关。
)(1 21 mm
R
?? ??
因为感应电流又可表示为：
1.选择回路的绕行方向，确定回路中的磁感应强度 B ；
?? ?? sm SdB ???2.由 求回路中的磁通量 ?m ；
i?
dt
dN m
i
?? ??3.由 求出 ； 4.由 i? 的正负判定其方向
3.应用法拉第电磁感应定律解题的方法
11
L
a b
I v
例 1,在通有电流为 I = I0cosωt 的长直载流导线旁，放
置一矩形回路，如图所示，回路以速度 v 水平向右运动，
求回路中的感应电动势。
解,建立坐标系，
x
IB
?
?
2
0?
如图所示取一窄带 dx，
SdBd m ?? ???
1c o s ??
x dx
xo?c o sB d S?
B d Sd m ??
L d xxI??2 0?
mm d?? ??
dxxIL
vtb
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电流 I产生的磁
感应强度为：
12
L
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S
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dt
d ln
2
c o s00
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w?
???? vta vtbtLI ln)si n ([2 00 ww?? ?????? ?????? ??? vta vvtb vtwc o s
例 2,长直螺线管绕有 N匝线圈，通有电流 I 且
（ C为常数且大于零），求感应电动势。
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nIB 0??
SdBsm ???? ???
dt
dInSN
0???
dt
dN m
i
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dt
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解：
法拉第电磁感应定律
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一、电磁感应
1.电磁感应现象
引, 1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，
人们就开始了其逆效应的研究。
1831年八月英国物理学家 M.Faraday发现了电磁感
应现象并总结出电磁感应定律，大大推动了电磁理论
的发展。
电磁感应定律的发现，不但找到了磁生电的规律，
更重要的是它揭示了电和磁的联系，为电磁理论奠定了
基础。并且开辟了人类使用电能的道路。成为电磁理论
发展的第一个重要的里程碑。
当回路磁通发生变化时在回路中产生电流的现象
称为 电磁感应现象 。产生的电流叫感应电流。
3
几个实验
B变
N
S①
B
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K
B变
②
B
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w
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③ ④
4
I感
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1834年楞次提出判断感应电流的方法，
叙述,闭合回路中感应电流的方向总是使得它所激发
的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。
感应电流的效果，总是反抗引起感应电流的原因。
2.楞次定律
B? B?
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?
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感应电流方向的判断方法,
① 回路中 ?m 是增加还是减少； ②由楞次定律确定 B感 方向；
③,由右手定则判定 I感 方向。
这个原因包括引起磁通量变化的相对运动或回路的形变。
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二、法拉第电磁感应定律
1.电源的电动势
电源,将其它形式的能量转变为
电能的装置。
在电源内部存在一非静电力，
该非静电力将正电荷从电势低的电
源负极移动到电势高的正极。
负载
A B电源
在电源内把单位正电荷从负极移到
正极的过程中非静电力所作的功。
定义：电源电动势
设在电源内把正电荷 dq从负极移到
正极的过程中非静电力所作的功 dA。
6
dqEF KK ?? ?
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外来场对电荷 dq的非静电力就是：
电源电动势 单位：伏特。
它描写了电源将其它形式能量转变成电能的能力。
在电源内,电荷 dq由负极移到正 极 时非静电力所作的功
为,
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利用场的观点，可以把非静电力的作用看成是一种
非静电力场的作用，并把这种场称为外来场。以 来
表示外来场的强度。 K
E?
7
规定：
电动势的正方向,自负极经电源内部指向正极的方向。
注意电动势与电势的区别：
?电动势是和非静电力的功联系在一起的，它完全取决
于电源本身的性质与外电路无关；
?电势是和静电力的功联系在一起的，它的分布与外电
路的情况有关。
2.法拉第电磁感应定律
当回路磁通发生变化时在回路中会产生 电磁感应
现象 。产生的电流叫感应电流。
回路中有电流，意味着回路中有电动势，这个电
动势是由磁通量的变化引起的，故叫感应电动势。
感应电动势比感应电流更能反映电磁感应的现象的本质。
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8
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单位,伏特（ 1V=1Wb/s）
1.内容,导体回路中的感应电动势的大小与穿过导体
回路的磁通量的变化率成正比,
电磁感应现象应理解为,当穿过导体回路的磁通量发
生变化时，回路中就产生感应电动势 。
法拉第总结了感应电动势与磁通量变化之间的关系，
得到了法拉第电磁感应定律。
负号表示感应电动势总
是反抗磁通量的变化
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0?? ?与回路 L绕向同向 ;
电动势方向,
确定回路的绕行方向，
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9
磁通链数（磁链）, ????? 321 ????
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若有 N匝线圈，它们彼此串联，总电动势等于各匝线
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感应电流与 ? m随时间变化率有关。
2.感应电流、感应电量
回路中的感应电流 I感, RI i
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设每匝的磁通量为 ?1,? 2, ? 3 ?,则有：
10
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感应电量为：
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感应电量只与回路中磁通量的变化量有关，与磁
通量变化的快慢无关。
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因为感应电流又可表示为：
1.选择回路的绕行方向，确定回路中的磁感应强度 B ；
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3.应用法拉第电磁感应定律解题的方法
11
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例 1,在通有电流为 I = I0cosωt 的长直载流导线旁，放
置一矩形回路，如图所示，回路以速度 v 水平向右运动，
求回路中的感应电动势。
解,建立坐标系，
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如图所示取一窄带 dx，
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