1.法拉第定性實驗
法拉第給出了感應電動勢的定性實驗結果，倫茨于1834年給出了感應電動勢方向與磁通量的關系。M.Pixii發現電磁感應現象可以引起磁體產生較大的偏轉。金箔驗電器。 需要指出的是，法拉第裝置并不能保證磁通量的線性變化，因此需要另尋方法來求公式。
這里，我想提一下，法拉第在解釋電磁感應現象的原因時，提出了一個新概念“電緊張態”。 他認為磁力線數量的變化引起了“電緊張狀態”的變化。 這產生了感應電動勢。
2.電動勢定量表達的研究
定量公式由Weber和在1840年代基于韋伯力和電動力勢證明：
1.韋伯推導出動電動勢公式
韋伯將韋伯力所做的功轉化為電磁感應電能，推導出動電動勢的表達式（韋伯力是韋伯根據庫侖定律和原始安培公式導出的帶電粒子之間的電磁相互作用）。 但后來發現，原來作為韋伯力公式基礎的安培公式是錯誤的。 為了解釋霍爾效應，最終確定磁力不是像麥克斯韋所說的那樣作用在載流導線上，而是作用在電流上。 同時感應電動勢和感應電流，羅蘭的轉盤實驗表明，移動的電荷可以產生磁場，滿足安培定律。 因此，確定電流的本質是導體中電荷的定向運動引起的，那么安培力的微觀本質就是運動的電荷。 由力引起（雖然之前也有關于帶電流體和帶電粒子的假說，但直到羅蘭的實驗后才真正得到證實）。 因此，qv 和Idl 在磁意義上是等價的。 盡管最初的安培力公式可以解釋長直導線和閉合導體的磁力，但永遠無法找到孤立的電流元件。 但在發現陰極射線之后，安培公式可以通過測量兩個帶電粒子之間的磁力來檢驗，但最終安培原來的安培公式并沒有得到滿足。 相反，帶電粒子之間的磁力是橫向力，即電流元件之間的磁力應該是橫向力。 一般來說，真正符合洛倫茲力公式F=qvtimes B的是德國物理學家1846年提出的力公式，即F=Idltimes B
因此，現在一般采用洛倫茲力公式來推導動電動勢。
2.紐曼感應電動勢公式
紐曼（）根據最終導致感應線圈產生感應電流時遇到電阻的相互作用能的變化，推導出感應電動勢的公式。 但紐曼的問題是電動勢和電動勢之間不存在真正的關系。 因此，紐曼雖然提出了公式，但還需要進一步的實驗檢驗。 下面介紹紐曼的證明。
證明：
根據畢奧-薩伐爾定律，線圈的磁感應強度為：
B=ki'int_{l'}^{}frac{dl'×e_{r}}{r^2}=ki'int_{l'}^{}(▽×frac{dl'} {r})=k▽×(i'int_{l'}^{}frac{dl'}{r})
根據安培定律，感應線圈受到感應線圈的力和扭矩。 諾依曼將感應線圈視為由許多磁性分子組成的磁殼。 每個磁性分子的磁矩為dM=idS，S為線圈面積，i為感應線圈的電流強度。 這些磁性分子在受到感應線圈作用時的相互作用能為：
dU_{i}=B·dM=iB·dS
積分可以得到兩個線圈的總相互作用能：
U_{i}=iint_{S}^{}B·dS
并且因為向量公式
frac{e_{r}}{r^2}=-▽frac{1}{r}
U_{i}=iint_{S}^{}B·dS =ki'iint_{S}^{}int_{l'}^{}frac{dl'×e_{r}}{ r^2}·dS =ki'iint_{S}^{}int_{l'}^{}(▽×frac{dl'}{r})·dS
根據斯托克斯公式：
U_{i} =ki'iint_{l}^{}int_{l'}^{}frac{dl'·dl}{r}
諾伊曼將電動勢 A 定義為（對于 cgs 電磁單元系統 - emu）：
A=i'int_{l'}^{}frac{dl'}{r}
那么對于cgs電磁單元系統，磁感應強度可寫為：
B=▽×(i'int_{l'}^{}frac{dl'}{r})=▽×A
諾依曼假設感應電動勢與 i'int_{l}^{}int_{l'}^{}frac{dl'·dl}{r} 的時間變化率成正比
因此，考慮楞次定律，感應電動勢的公式具有以下形式，并帶有負號： E=-fractxrzbvzd{dt}i'int_{l}^{}int_{l'} ^{} frac{dl'·dl}{r} =-int_{l}^{}frac{ A}{ t}·dl =-frac{ }{ t}int_{ S}^ {}▽×A·dS =-frac{d }{dt}int_{S}^{}B·dS
綜上所述，E=-frac{dPhi}{dt}
可見，這就是法拉第電磁感應定律的公式。 麥克斯韋看到諾依曼的推導后，直接將矢量勢A與法拉第的電緊張態聯系起來，并稱A為電緊張函數。 麥克斯韋提出渦旋電場假說后，渦旋電場進一步與矢量勢A相關，因為渦旋電場正好等于矢量勢隨時間的變化率，即電張力隨時間的函數。
3.亥姆霍茲電磁感應定律的推導
亥姆霍茲發現法拉第的電磁感應現象可以從能量守恒原理推導出來，亥姆霍茲的研究成果在他的論文《論力守恒定律》中給出。 繼亥姆霍茲之后，威廉·湯姆森也采取了類似的方法。 然而，亥姆霍茲沒有實驗依據來相信電磁感應能量是守恒的。 此外，亥姆霍茲忽略了電流或動能的變化。 但讓我們介紹一下亥姆霍茲的方法。
證明：
亥姆霍茲考慮了電路 1，其中總電阻為 R，電流為 i，電池電動勢為 A。
該電路1與另一電路2之間存在相互作用的磁力，使得兩者之間存在勢能U，從而存在磁勢V，滿足V=U/i。 顯然，這個勢能就是紐曼所說的 ii'int_{l}^{}int_{l'}^{}frac{dl'·dl}{r}，所以 V=i'int_{ l} ^{}int_{l'}^{}frac{dl'·dl}{r} 。 根據紐曼的上述研究，磁勢V的變化率就是磁通量的變化率。
當認為感應電流I沒有明顯變化時，因為di 主站蜘蛛池模板： 景洪市| 马边| 宣恩县| 凌海市| 宁陵县| 监利县| 巴楚县| 乳山市| 祥云县| 和田县| 神农架林区| 高阳县| 和平区| 定边县| 泗阳县| 丽江市| 建昌县| 彭山县| 门源| 太仆寺旗| 乐亭县| 中江县| 河东区| 石泉县| 鸡泽县| 祁连县| 河津市| 西乌珠穆沁旗| 阳东县| 曲阜市| 随州市| 上林县| 孝昌县| 长兴县| 邵阳市| 林口县| 科技| 崇文区| 那曲县| 唐海县| 虎林市|
