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丹麦物理学家奥斯特1820年发现了电流的磁效应，物理过程多数是可逆的，据此，英国物理学家法拉第利用逆向思维提出新的研究课题——既然电可以生磁，为什么磁不可以生电？经过10年的研究，法拉第发现了电磁感应现象，即磁生电.电磁感应现象的发现具有划时代的意义，法拉第把电与磁长期分立的两种现象最后联系在一起，提示出电与磁的本质联系，找到了机械能与电能之间的转化方法：两种能量可以通过磁场进行相互转化.由此可见，电与磁的转换是可以互逆的.
不仅电磁转换可以互逆，如果将思维进行逆向思考，会发现：电磁转换过程、与电磁转换相关的概念应用等也可以互逆.其互逆性主要表现在：概念运用互逆、过程分析互逆、仪器使用互逆、实验操作互逆、规律总结互逆等.下面通过四个实例来介绍一下电磁转换中的有关互逆应用.
1 力学知识在转换奥斯特实验与安培力实验中的互逆应用
如图1A所示为奥斯特实验，它说明了通电导体周围存在磁场；图1B所示为安培力实验，它说明了通电导体在磁场中受到力的作用.无论是初中物理还是高中物理，在讲解这两个实验时都是互相独立的，特别是在讲解电动机原理前，教师都是首先通过图1B的实验，向学生讲清通电导体在磁场中受力.实验现象虽然很明显，但总感觉本节的概念引入比较突然.即使教师说明了：通电导体之所以受力是因为通电导体产生的磁场与周围的外磁场产生了力的作用这一知识点，但师生还是感觉本节内容与教材前面一节的奥斯特实验（电生磁）联系不强.
事实上，这两个实验可以通过力的相互性、惯性等原理进行相互转换：奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场，小磁针受磁场作用而发生偏转.因为力的作用是相互的，所以小磁针周围的磁场也会对通电导体产生力的作用.但小磁针质量小，故惯性小，同时又能自由旋转；而通电导体质量大，故惯性大，同时又被固定在导电支架上，因此只能看到小磁针发生偏转而通电导体静止.如果将小磁针改换为马蹄形磁体并固定在桌面上，马蹄形磁体质量大，故惯性大；将通电导体改换为可以在导电支架上自由滚动的细金属棒，相比之下，细金属棒质量小，故惯性小，因此只能看到细金属棒滚动而马蹄形磁体静止.由此，奥斯特实验就转换成了安培力实验；反之，安培力实验就可以转换成奥斯特实验.
2 安培定则在分析电动机与发电机工作过程中的互逆应用
在以往的教学中，如图2所示，教师都是在讲了左手定则和右手定则后才开始讲解电机原理，而在初中物理教材中，左手定则和右手定则早被删除，其主要原因就是难度大.即使到了高中，学生在学习此内容时也非常容易混淆.
事实上，用安培定则和磁极间的相互作用这两个初中物理中的简单原理，可以通俗地分析电机的工作过程.安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流方向和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，如图3所示：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极.磁极间的相互作用为：同名磁极相斥，异名磁极相吸.
图4为直流电动机工作过程分析图.图4甲中，通电线圈周围磁场方向如右手演示，由于磁体磁极与通电线圈磁场磁极间的相互作用，线圈会顺时针旋转至图4乙所示.图4乙中的线圈无电流，由于惯性转向图4丙所示.因换向器的作用，图4丙中线圈中的电流方向已变，图中通电线圈周围磁场方向如右手演示，由于磁体磁极与通电线圈磁场磁极间的相互作用，通电线圈受力顺时针继续旋转至图4丁所示.图4丁中的线圈无电流，由于惯性转向图4甲所示，如此循环.
图5为交流发电机工作过程分析图.图5甲中，线圈在外力作用下开始作逆时针旋转，ab边与cd边切割磁感线发电，此感应电流产生的磁场与磁体周围磁场的相互作用，肯定[HJ1.4mm]要阻碍线圈的旋转，所以用安培定则可判断出线圈中感应电流的方向是ab流向cd.线圈旋转至图5乙所示，线圈不切割磁感线，所以不产生感应电流，在外力作用下，线圈转向图5丙所示，图5丙中线圈ab边与cd边切割磁感线发电，此感应电流产生的磁场与磁体周围磁场的相互作用，肯定也要阻碍线圈的旋转，所以用安培定则可判断出线圈中感应电流的方向是dc流向ba.线圈受力旋转至图5丁所示，图5丁中的线圈不切割磁感线，所以不产生感应电流.在外力作用下，线圈转向图5甲所示，如此循环.在循环当中，电流的大小和方向都在发生周期性的变化，线圈中产生的是交流电.
3 直流电机在演示电动机与发电机工作实验中的互逆应用
通体导体在磁场中受到力的作用，据此原理可以制成电动机；闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这是英国物理学家法拉第发现的电磁感应现象，据此原理，可以制成发电机.
在以往的教学中，教师所演示的电动机仪器和发电机仪器都是单独的，由于仪器外形的不同，很容易让学生产生电机异化的误解.事实上，在解讲完电动机和发电机的工作原理后，可以用一个直流电机模型来代替两个仪器，它可以更进一步地帮助学生理解电机工作过程中能量转化的原理.
如图6所示的“电能与机械能的转化”演示：只闭合开关S2，电流通过电机的线圈，线圈在磁场中受力转动，电能转化为机械能，此时的电机为电动机；只闭合开关S1，用绕线拉动线圈，使线圈主动切割磁感线，此时线圈中产生感应电流，使电流计有示数，发光二极管发光，机械能转化为电能，此时的电机为发电机.实验中的电动机和发电机可以由同一个直流电机来担当，因此，电动机与发电机并无本质的区别，先“电”后“动”的是电动机；先“动”后“电”的是发电机.
4 话筒与喇叭的功能在实际工作过程中的互逆应用
4.1 能量转化的互逆总结
对比电机的工作过程，可以分析动圈式喇叭和话筒的工作原理与能量转化.如图7所示为动圈式喇叭和话筒的内部结构：其实质结构都是将线圈放入磁场.喇叭的工作原理为：与声音强弱一致的感应电流经过线圈，使线圈在磁场中受力产生同步的振动，并带动纸盆振动发声，即先“电”后“动”；话筒工作原理为：外界声音引起膜片振动，带动线圈在磁场中切割磁感线，从而产生与声音强弱一致的感应电流，即先“动”后“电”.用能量转化来进行总结：喇叭将电能转化为机械能，话筒将机械能转化为电能.
4.2 输入与输出的互逆操作
如果将喇叭看成电动机，将话筒看成发电机，它们的工作过程也是可以互逆的.事实上，由于动圈式喇叭和话筒的内部结构相似，所以既可以先“电”后“动”，也可以先“动”后“电”.
如图8所示，将话筒接入音频功放的话筒输入端，将喇叭接在音频功放的输出端.接通电源，对着话筒说话，话筒线圈产生相应的感应电流，经功放进行信号放大后送入喇叭，此电流在喇叭的磁场中受力，引起喇叭纸盆的同步振动发声.将喇叭与话筒对调，也能产生同样的效果，即对着喇叭说话，喇叭线圈产生相应的感应电流，经功放进行信号放大后送入话筒，此电流在话筒的磁场中受力，引起话筒膜片的同步振动发声.考虑到阻抗匹配的问题，在喇叭的信号输入端最好加一个降压变压器，变压器的次级接在喇叭的两个接线头上，将变压器的初级作为信号输入端，这样实验效果会大大提高.
实际应用中，在网络上进行聊天时，如果没有话筒，可以将耳机代替话筒来使用.经笔者实地试用，效果很好.要说明的是，由于多数电脑的话筒输入为单声道输入，而多数耳机为立机声耳机，所以用耳机代替话筒进行聊天时，要找准是哪一个耳机为有效输入.
以上几个互逆应用可以在教学过程中帮助学生理解电磁之间的联系：通过概念应用的互逆，学生可以理解电磁转换中物理知识的全面性；通过过程分析的互逆，学生可以理解电磁转换的周期性；通过仪器使用的互逆，学生可以理解电磁转换的先后性；通过实验操作的互逆，学生可以理解电磁转换的相似性；通过规律总结的互逆，学生可以理解电磁转换的根本性.
电磁转换中的互逆应用在一定程度上说明了许多物理过程具有互逆性，而互逆操作与互逆分析可以激发互逆思维，对于科学家来说，互逆思维是创造性思维，哥白尼的日心说、爱因斯坦的相对论等科学理论都是互逆思维的成果.物理过程虽然比较复杂，但若能打破常规，采用互逆思维将物理过程进行双向思考，往往能克服思维定势，使思维活动充分发散，从而收到事半功倍的效果.
不仅电磁转换可以互逆，如果将思维进行逆向思考，会发现：电磁转换过程、与电磁转换相关的概念应用等也可以互逆.其互逆性主要表现在：概念运用互逆、过程分析互逆、仪器使用互逆、实验操作互逆、规律总结互逆等.下面通过四个实例来介绍一下电磁转换中的有关互逆应用.
1 力学知识在转换奥斯特实验与安培力实验中的互逆应用
如图1A所示为奥斯特实验，它说明了通电导体周围存在磁场；图1B所示为安培力实验，它说明了通电导体在磁场中受到力的作用.无论是初中物理还是高中物理，在讲解这两个实验时都是互相独立的，特别是在讲解电动机原理前，教师都是首先通过图1B的实验，向学生讲清通电导体在磁场中受力.实验现象虽然很明显，但总感觉本节的概念引入比较突然.即使教师说明了：通电导体之所以受力是因为通电导体产生的磁场与周围的外磁场产生了力的作用这一知识点，但师生还是感觉本节内容与教材前面一节的奥斯特实验（电生磁）联系不强.
事实上，这两个实验可以通过力的相互性、惯性等原理进行相互转换：奥斯特实验说明了通电导体周围存在磁场，小磁针受磁场作用而发生偏转.因为力的作用是相互的，所以小磁针周围的磁场也会对通电导体产生力的作用.但小磁针质量小，故惯性小，同时又能自由旋转；而通电导体质量大，故惯性大，同时又被固定在导电支架上，因此只能看到小磁针发生偏转而通电导体静止.如果将小磁针改换为马蹄形磁体并固定在桌面上，马蹄形磁体质量大，故惯性大；将通电导体改换为可以在导电支架上自由滚动的细金属棒，相比之下，细金属棒质量小，故惯性小，因此只能看到细金属棒滚动而马蹄形磁体静止.由此，奥斯特实验就转换成了安培力实验；反之，安培力实验就可以转换成奥斯特实验.
2 安培定则在分析电动机与发电机工作过程中的互逆应用
在以往的教学中，如图2所示，教师都是在讲了左手定则和右手定则后才开始讲解电机原理，而在初中物理教材中，左手定则和右手定则早被删除，其主要原因就是难度大.即使到了高中，学生在学习此内容时也非常容易混淆.
事实上，用安培定则和磁极间的相互作用这两个初中物理中的简单原理，可以通俗地分析电机的工作过程.安培定则，也叫右手螺旋定则，是表示电流方向和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，如图3所示：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极.磁极间的相互作用为：同名磁极相斥，异名磁极相吸.
图4为直流电动机工作过程分析图.图4甲中，通电线圈周围磁场方向如右手演示，由于磁体磁极与通电线圈磁场磁极间的相互作用，线圈会顺时针旋转至图4乙所示.图4乙中的线圈无电流，由于惯性转向图4丙所示.因换向器的作用，图4丙中线圈中的电流方向已变，图中通电线圈周围磁场方向如右手演示，由于磁体磁极与通电线圈磁场磁极间的相互作用，通电线圈受力顺时针继续旋转至图4丁所示.图4丁中的线圈无电流，由于惯性转向图4甲所示，如此循环.
图5为交流发电机工作过程分析图.图5甲中，线圈在外力作用下开始作逆时针旋转，ab边与cd边切割磁感线发电，此感应电流产生的磁场与磁体周围磁场的相互作用，肯定[HJ1.4mm]要阻碍线圈的旋转，所以用安培定则可判断出线圈中感应电流的方向是ab流向cd.线圈旋转至图5乙所示，线圈不切割磁感线，所以不产生感应电流，在外力作用下，线圈转向图5丙所示，图5丙中线圈ab边与cd边切割磁感线发电，此感应电流产生的磁场与磁体周围磁场的相互作用，肯定也要阻碍线圈的旋转，所以用安培定则可判断出线圈中感应电流的方向是dc流向ba.线圈受力旋转至图5丁所示，图5丁中的线圈不切割磁感线，所以不产生感应电流.在外力作用下，线圈转向图5甲所示，如此循环.在循环当中，电流的大小和方向都在发生周期性的变化，线圈中产生的是交流电.
3 直流电机在演示电动机与发电机工作实验中的互逆应用
通体导体在磁场中受到力的作用，据此原理可以制成电动机；闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这是英国物理学家法拉第发现的电磁感应现象，据此原理，可以制成发电机.
在以往的教学中，教师所演示的电动机仪器和发电机仪器都是单独的，由于仪器外形的不同，很容易让学生产生电机异化的误解.事实上，在解讲完电动机和发电机的工作原理后，可以用一个直流电机模型来代替两个仪器，它可以更进一步地帮助学生理解电机工作过程中能量转化的原理.
如图6所示的“电能与机械能的转化”演示：只闭合开关S2，电流通过电机的线圈，线圈在磁场中受力转动，电能转化为机械能，此时的电机为电动机；只闭合开关S1，用绕线拉动线圈，使线圈主动切割磁感线，此时线圈中产生感应电流，使电流计有示数，发光二极管发光，机械能转化为电能，此时的电机为发电机.实验中的电动机和发电机可以由同一个直流电机来担当，因此，电动机与发电机并无本质的区别，先“电”后“动”的是电动机；先“动”后“电”的是发电机.
4 话筒与喇叭的功能在实际工作过程中的互逆应用
4.1 能量转化的互逆总结
对比电机的工作过程，可以分析动圈式喇叭和话筒的工作原理与能量转化.如图7所示为动圈式喇叭和话筒的内部结构：其实质结构都是将线圈放入磁场.喇叭的工作原理为：与声音强弱一致的感应电流经过线圈，使线圈在磁场中受力产生同步的振动，并带动纸盆振动发声，即先“电”后“动”；话筒工作原理为：外界声音引起膜片振动，带动线圈在磁场中切割磁感线，从而产生与声音强弱一致的感应电流，即先“动”后“电”.用能量转化来进行总结：喇叭将电能转化为机械能，话筒将机械能转化为电能.
4.2 输入与输出的互逆操作
如果将喇叭看成电动机，将话筒看成发电机，它们的工作过程也是可以互逆的.事实上，由于动圈式喇叭和话筒的内部结构相似，所以既可以先“电”后“动”，也可以先“动”后“电”.
如图8所示，将话筒接入音频功放的话筒输入端，将喇叭接在音频功放的输出端.接通电源，对着话筒说话，话筒线圈产生相应的感应电流，经功放进行信号放大后送入喇叭，此电流在喇叭的磁场中受力，引起喇叭纸盆的同步振动发声.将喇叭与话筒对调，也能产生同样的效果，即对着喇叭说话，喇叭线圈产生相应的感应电流，经功放进行信号放大后送入话筒，此电流在话筒的磁场中受力，引起话筒膜片的同步振动发声.考虑到阻抗匹配的问题，在喇叭的信号输入端最好加一个降压变压器，变压器的次级接在喇叭的两个接线头上，将变压器的初级作为信号输入端，这样实验效果会大大提高.
实际应用中，在网络上进行聊天时，如果没有话筒，可以将耳机代替话筒来使用.经笔者实地试用，效果很好.要说明的是，由于多数电脑的话筒输入为单声道输入，而多数耳机为立机声耳机，所以用耳机代替话筒进行聊天时，要找准是哪一个耳机为有效输入.
以上几个互逆应用可以在教学过程中帮助学生理解电磁之间的联系：通过概念应用的互逆，学生可以理解电磁转换中物理知识的全面性；通过过程分析的互逆，学生可以理解电磁转换的周期性；通过仪器使用的互逆，学生可以理解电磁转换的先后性；通过实验操作的互逆，学生可以理解电磁转换的相似性；通过规律总结的互逆，学生可以理解电磁转换的根本性.
电磁转换中的互逆应用在一定程度上说明了许多物理过程具有互逆性，而互逆操作与互逆分析可以激发互逆思维，对于科学家来说，互逆思维是创造性思维，哥白尼的日心说、爱因斯坦的相对论等科学理论都是互逆思维的成果.物理过程虽然比较复杂，但若能打破常规，采用互逆思维将物理过程进行双向思考，往往能克服思维定势，使思维活动充分发散，从而收到事半功倍的效果.