在本文中，我們將在感應電動勢發生的情況下了解它的概念。我們還將把電感視為導體中出現電場時磁通量出現的關鍵參數。
電磁感應是通過隨時間變化的磁場產生電流。由於法拉第和楞次的發現，規律被表述為定律，從而將對稱性引入到對電磁通量的理解中。麥克斯韋的理論匯集了電流和磁通量的知識。通過赫茲的發現，人類了解了電信。
磁通量
有電流的導體周圍會出現電磁場，但相反的現象，電磁感應，也同時發生。讓我們以磁通量為例：如果將導體框架放置在有感應的電場中，並沿著磁力線從上到下或垂直於磁力線從右到左移動，那麼穿過框架的磁通量將是一個常數值。
如果框架圍繞其軸旋轉，那麼一段時間後磁通量將改變一定值。結果，在框架中會產生感應電動勢，並會出現電流，稱為感應電流。
感應電動勢
讓我們詳細了解一下感應電動勢的概念。當導體置於磁場中並與磁力線交叉移動時，導體中會出現稱為感應電動勢的電動勢。如果導體保持靜止並且磁場移動並與導體交叉磁力線，也會發生這種情況。
當發生 EMF 的導體靠近外部電路時，由於該 EMF 的存在，感應電流開始流過電路。電磁感應涉及在導體被磁力線穿過時在導體中感應電動勢的現象。
電磁感應是將機械能轉化為電流的逆過程。這一概念及其規律在電氣工程中得到廣泛應用，大多數電機都是基於這一現象。
法拉第和楞次定律
法拉第和楞次定律描述了電磁感應的模式。
法拉第透露，磁效應是磁通量隨時間變化的結果。交流電流通過導體時，導體中會產生電動勢，從而產生電流。永磁體和電磁體都可以產生電流。
這位科學家確定，電流強度隨著穿過電路的電源線數量的快速變化而增加。也就是說，電磁感應的 EMF 直接取決於磁通量的速率。
根據法拉第定律，EMF 感應公式定義如下：
E = - dF/dt。
“減”號表示感應電動勢的極性、磁通方向和變化速度之間的關係。
根據楞次定律，可以根據其方向來表徵電動勢。線圈中磁通量的任何變化都會導致感應電動勢，並且隨著快速變化，電動勢會增加。
如果具有感應電動勢的線圈與外部電路短路，則感應電流流過它，因此導體周圍會出現磁場，並且線圈具有螺線管的特性。結果，在線圈周圍形成了它自己的磁場。
E. H. Lenz 建立了確定線圈中感應電流方向和感應電動勢的定律。該定律指出，線圈中的感應電動勢在線圈中形成電流，該電流的方向為線圈的給定磁通量可以避免外來磁通量的變化。
楞次定律適用於導體中電流感應的所有情況，無論它們的配置或改變外部磁場的方法如何。
導線在磁場中的運動
感應電動勢的值由場線穿過的導體長度確定。如果有更多的力線，感應電動勢的值就會增加。隨著磁場和感應的增加，導體中出現更大的 EMF 值。因此，在磁場中運動的導體的 EMF 感應值直接取決於磁場感應、導體的長度及其運動速度。
這種依賴性體現在公式 E = Blv 中，其中 E 是感應的 EMF； B是磁感應值； I 是導體的長度； v 是它的運動速度。
請注意，在磁場中移動的導體中，感應電動勢僅在穿過磁場力線時才會出現。如果導體沿場線移動，則不會感應出 EMF。因此，該公式僅適用於導體的運動方向垂直於力線的情況。
導體中感應電動勢和電流的方向由導體本身的方向決定。已經制定了右手定則來揭示方向。如果你握住右手的手掌，使磁場線進入它的方向，拇指指示導體的運動方向，那麼其他四根手指顯示感應電動勢的方向和電流的方向。導體。
旋轉線圈
電流發生器的功能是基於線圈在磁通量中的旋轉，其中有一定的匝數。 EMF 總是在被磁通量穿過時在電路中感應，基於公式磁通量 F = B x S x cos α（磁感應乘以磁通量通過的表面積和所形成角度的餘弦由方向矢量並垂直於線平面）。
根據公式，F受情況變化的影響：
- 方向矢量隨著磁通量的變化而變化；
- 電路所包圍的區域發生變化；
- 角度改變。
當磁體靜止或電流不變時，允許感應 EMF，但僅當線圈在磁場內繞其軸旋轉時。在這種情況下，磁通量隨著角度值的變化而變化。線圈在旋轉時穿過磁力線，從而產生 EMF。在勻速旋轉的情況下，磁通量會發生週期性變化。此外，每秒穿過的力線的數量在相等的時間間隔內變得相等。
實際上，在交流發電機中，線圈保持靜止，電磁鐵圍繞它旋轉。
自感應電動勢
當交流電流通過線圈時，會產生交變磁場，其特點是磁通量發生變化，從而感應出 EMF。這種現象稱為自感應。
因為磁通量與電流的強度成正比，所以自感應電動勢的公式如下：
F = L x I，其中 L 是電感，單位為 Gn。它的值由每單位長度的匝數和橫截面的大小決定。
互感
當兩個線圈並排放置時，會產生一個互感電動勢，這是由兩個電路的配置及其相互方向決定的。隨著電路分離的增加，互感值減小，因為兩個線圈共有的磁通量減少。
讓我們詳細考慮一下互感應的過程。有兩個線圈，沿著一個 N1 匝的導線，電流 I1 流動，產生磁通量並通過第二個匝數為 N2 的線圈。
第二個線圈相對於第一個線圈的互感值：
M21 = (N2 x F21)/I1。
磁通量值：
F21 = (M21/N2) x I1。
感應電動勢由以下公式計算：
E2 = - N2 x dF21/dt = - M21x dI1/dt。
在第一個線圈中，感應電動勢的值為：
E1 = - M12 x dI2/dt。
重要的是要注意，在一個線圈中由互感應引起的電動勢在任何情況下都與另一個線圈中的電流變化成正比。
然後認為互感相等：
M12 = M21 = M。
因此，E1 = - M x dI2/dt 和 E2 = M x dI1/dt。 M = K √ (L1 x L2)，其中 K 是兩個電感值之間的耦合因子。
互感廣泛用於變壓器，它可以改變交流電流的值。該設備是一對纏繞在公共鐵芯上的線圈。第一線圈中的電流形成磁芯中變化的磁通量和第二線圈中的電流。第一線圈的匝數少於第二線圈的匝數，電壓升高，相應地，第一線圈的匝數越多，電壓就越低。
除了產生和轉換電能外，磁感應現像還用於其他設備。例如，在磁懸浮列車中，在不直接接觸鐵軌中的電流的情況下移動，但由於電磁排斥而高出幾厘米。
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