第十二章 电磁感应参考资料

1．楞次（Heinrich Friedrich Emile Lenz，1804～1865）

俄国物理学家。生于爱沙尼亚的多尔帕特。中学学习成绩优异，16岁就进入多尔帕特大学。19岁时被推荐作为地球物理观测员参加由俄国主办的第二次全球性科学航行（1823－1826）。1836至1865年任圣彼得堡大学教授。他是圣彼得堡科学院院士。

楞次的主要贡献在电磁学方面。1831年，法拉第发现电磁感应现象后，他就对电磁感应现象进行了深入的研究。1833年，他发现感应电动势阻止产生这一感应的磁铁或线圈的运动。此结论于1839年发表，后称为楞次定律。该定律表明电磁现象也同样遵守能量转化和守恒定律。

1842年，他与焦耳分别发现了电流通过导体时的热效应规律，即电流在一定时间内通过导体时所放出的热量，与导体的电阻成正比，与通过导体的电流的平方成正比。这一规律被称为焦耳－楞次定律。此外，在电化学、地球物理学等领域的研究中，他也取得了一系列重要成果。

2．楞次定律的又一表述方式

以课本图12－3为例，当磁棒的N极插入线圈时（图a），线圈中产生感应电流，这载流线圈就相当于一根条形磁铁，N极面向磁棒的N极，结果两个N极之间互相排斥，其效果是反抗磁棒的插入。当把磁棒的N极从线圈中拔出时（图b），线圈中产生感应电流，相当于条形磁铁的S极在上端，它和磁棒的N极互相吸引，其效果是阻止磁棒的拔出。所以，楞次定律还可以表述为：感应电流产生的效果总是反抗引起感应电流的原因。这里所说的“效果”，既可理解为感应电流激发的磁场，也可以理解为因感应电流引起的机械作用；这里所说的“原因”，既可指磁通量的变化，也可指引起磁通量变化的相对运动或回路的形变。

值得指出的是，在某些问题中并不要求具体确定感应电流方向，而只需要定性判明感应电流所引起的机械效果，这时用此表述方式来分析问题更为方便。

3．金属棒在垂直于磁场的面内转动时感应电动势的大小

如图12－3所示，长度为l的一根铜棒，以b端为轴，在匀强磁场中以角速度ω逆时针匀速旋转。那么，铜棒两端的电势差Uab如何计算？

在这种情况下，铜棒转动时切割磁感线，棒内应有动生电动势，棒两端的电势差Uab跟电动势的大小相等，即

U_ab＝E。

铜棒转动时，ab上各点的角速度都为ω，但线速度随着离转轴距离增大而线性地增大（v＝ωr），因此可以取铜棒ab中点的线速度大小作为平均值进行计算，则有

U_ab＝Bl（ωl/2 ）＝Bωl²/2 。

铜棒中动生电动势的方向由右手定则可判知是由b到a，洛伦兹力（非静电力）的作用是使棒的b端积累负电荷，a端积累正电荷，因此，U_a＞U_b。法拉第圆盘发电机动生电动势的计算，就是应用这个原理。

发布时间：2011/3/11 下午2:01:05  阅读次数：3259