关于电磁感应和互感的研究

关于电磁感应和互感的研究_4分词条

       书接上文,上篇文章我门用库仑力解释了洛伦兹力,说明了电流与电流之间的联系可以用电场而不是用磁场来解释。洛伦兹力的解决,可以说明许多电磁问题,如安培力、两平行导线之间的作用力等等。
    但有些问题用洛伦兹力也是没法解释的,如电磁感应问题。下面我门来讨论一下这个问题。首先让我们回顾一下电磁感应:电磁感应现象是说当磁场在不断增大或件减小时,处在磁场中的线圈会出现阻碍磁场增大或减小的电流。如下图所示,有一磁场垂直纸面向下(由于清晰问题我们没画出),在o点有一正电荷。为了便于问题的解决,我门用一通电线圈来代替磁场,由于磁场方向向下,所以电流方向是顺时针(我们画的是电子的流动方向,所以就是逆时针方向了)。

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    有电磁感应知道磁场会不断增大或减小,我们不仿说它在不断增大。那么线圈中的电流就会不断增大,也就是说沿顺时针方向,前边的电流总是大与他后边的(电子流也是如此)。我门随机在线圈左侧(如图由于线圈左边的电流始终大于右边的,所以对正电荷的合力会在左侧)取A、B两个截面,经过时间t两截面的电子分别到C和D。在时间t内,A、B对正电荷的合力如图所示。由于B截面的电子多与A点,根据F=KQ1Q2/r2,所以合力F2大于F1。为了方便说明,我门还是把F1、F2单独拿出来,如右下脚小图。通过图可以看出在时间t内正电荷所受的合力方向是朝右下方的(也就是说会按逆时针方向旋转),也就是说电流方向是逆时针的。正好与我们给的磁场电流方向相反,也就是说阻碍了磁场的不断增大。到此电磁感应问题我们用库仑力解释完了。上面我们只给出了定性分析,定量分析有兴趣的可以自己研究。互感问题问题也和电磁感应差不多,都可以用次法来说明。

请看下篇:关于毕奥-萨伐尔定律的研究

回忆上篇:关于洛伦兹力的研究(完整版)

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