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摘要：本文通过对电磁感应现象历史的回顾，阐明了法拉第电磁感应定律在电磁学中的重要地位：通过磁铁穿过线圈时最大感应电动势与磁铁运动速度关系的研究，说明了磁铁运动速度影响最大感应电动势的具体情况。
关键词：电磁感应现象 法拉第电磁感应定律 最大感应电动势 磁铁运动速度
一、电磁感应现象的发现与研究
丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应后，英国物理学家法拉第仔细地分析了电流磁效应。他认为，既然磁铁可以使靠近它的铁块具有磁性，静电荷可以使靠近它的导体带电，那么电流也应该可以使靠近它的线圈感应出电流。1822年，法拉第在他的日记中记载了“把磁转变成电”的光辉思想。后来，法拉第对这一课题进行了系统深入的实验研究。
大约10年后，即1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A接在直流电源上，线圈B接在电流表上。他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中会产生瞬时电流。法拉第还发现，铁环并不是必需的。拿走铁环，再做这个实验，电磁感应现象仍然发生，不同的只是线圈中的电流弱些。
对于这个实验，法拉第作了如下分析，他的思路大致如下：
(1)线圈B除了处在通电线圈A的磁场中，同线圈A没有其他任何联系，所以线圈B的感应电流只能由线圈A的磁场引起。
(2)线圈A中的电流稳定因而周围磁场稳定时，线圈B中没有感应电流，这一现象表明稳定的磁场不会引起感应电流。只有当线圈A通电或断开的瞬间，它的电流变化引起周围磁场的变化时，线圈B中才会产生感应电流。这表明，变化的磁场才能引起感应电流。
(3)磁场可以由磁感应线形象地表示，线圈B所在处的磁场发生变化时，穿过线圈B的磁通量随之发生变化。所以，感应电流的产生条件可以归结为穿过线圈的磁通量发生变化。
为了透彻研究电磁感应现象，法拉第又做了许多实验。1831年，法拉第在所写的论文中把产生的感应电流概括为5种不同的情况：①变化着的电流；②变化着的磁场；③运动的稳恒电流；④运动的磁铁；⑤在磁场中运动的导体。
电磁感应现象是电磁学中的重发现之一，这一重发现进一步证实了电现象和磁现象的统一性。
磁铁穿过线圈产生感应电动势就是对电磁应现象的一个最好证明，磁铁穿过线圈时产生最大电动势的实验，是对电磁感应现象的进一步认识和发展。
二、最大感应电动势与磁铁运动速度的关系
磁铁穿过线圈时产生的最大感应电动势与磁铁运动的速度有什么关系呢?下面笔者结合一个具体的实验来说明：
实验：将线圈A的两端接在灵敏电流计的两端，然后将一根条形磁铁插入线圈A或从线圈A中拔出。当插入或拔出线圈A的速度不同时，观察灵敏电流计指针最大偏转角度有何不同?
实验结果：条形磁铁插入线圈或从线圈拔出的速度越快，灵敏电流计指针的最大偏转角越大。即说明条形磁铁运动得越快，线圈产生的感应电动势越大。
实验分析：条形磁铁插入或拔出线圈的速度越快，则穿过线圈的磁场强度B的变化率越快，即越大。又因为线圈的横截面积始终都保持不变，故磁场强度的变化率越大，穿过线圈A的磁通量的变化率就越大。再根据法拉第电磁感应定律可得到条形磁铁运动得越快，线圈中产生的感应电动势越大。所以，磁铁穿过线圈时的最大感应电动势与磁铁的运动速度有关，且成正比关系。
关键词：电磁感应现象 法拉第电磁感应定律 最大感应电动势 磁铁运动速度
一、电磁感应现象的发现与研究
丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应后，英国物理学家法拉第仔细地分析了电流磁效应。他认为，既然磁铁可以使靠近它的铁块具有磁性，静电荷可以使靠近它的导体带电，那么电流也应该可以使靠近它的线圈感应出电流。1822年，法拉第在他的日记中记载了“把磁转变成电”的光辉思想。后来，法拉第对这一课题进行了系统深入的实验研究。
大约10年后，即1831年8月，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，线圈A接在直流电源上，线圈B接在电流表上。他发现，当线圈A的电路接通或断开的瞬间，线圈B中会产生瞬时电流。法拉第还发现，铁环并不是必需的。拿走铁环，再做这个实验，电磁感应现象仍然发生，不同的只是线圈中的电流弱些。
对于这个实验，法拉第作了如下分析，他的思路大致如下：
(1)线圈B除了处在通电线圈A的磁场中，同线圈A没有其他任何联系，所以线圈B的感应电流只能由线圈A的磁场引起。
(2)线圈A中的电流稳定因而周围磁场稳定时，线圈B中没有感应电流，这一现象表明稳定的磁场不会引起感应电流。只有当线圈A通电或断开的瞬间，它的电流变化引起周围磁场的变化时，线圈B中才会产生感应电流。这表明，变化的磁场才能引起感应电流。
(3)磁场可以由磁感应线形象地表示，线圈B所在处的磁场发生变化时，穿过线圈B的磁通量随之发生变化。所以，感应电流的产生条件可以归结为穿过线圈的磁通量发生变化。
为了透彻研究电磁感应现象，法拉第又做了许多实验。1831年，法拉第在所写的论文中把产生的感应电流概括为5种不同的情况：①变化着的电流；②变化着的磁场；③运动的稳恒电流；④运动的磁铁；⑤在磁场中运动的导体。
电磁感应现象是电磁学中的重发现之一，这一重发现进一步证实了电现象和磁现象的统一性。
磁铁穿过线圈产生感应电动势就是对电磁应现象的一个最好证明，磁铁穿过线圈时产生最大电动势的实验，是对电磁感应现象的进一步认识和发展。
二、最大感应电动势与磁铁运动速度的关系
磁铁穿过线圈时产生的最大感应电动势与磁铁运动的速度有什么关系呢?下面笔者结合一个具体的实验来说明：
实验：将线圈A的两端接在灵敏电流计的两端，然后将一根条形磁铁插入线圈A或从线圈A中拔出。当插入或拔出线圈A的速度不同时，观察灵敏电流计指针最大偏转角度有何不同?
实验结果：条形磁铁插入线圈或从线圈拔出的速度越快，灵敏电流计指针的最大偏转角越大。即说明条形磁铁运动得越快，线圈产生的感应电动势越大。
实验分析：条形磁铁插入或拔出线圈的速度越快，则穿过线圈的磁场强度B的变化率越快，即越大。又因为线圈的横截面积始终都保持不变，故磁场强度的变化率越大，穿过线圈A的磁通量的变化率就越大。再根据法拉第电磁感应定律可得到条形磁铁运动得越快，线圈中产生的感应电动势越大。所以，磁铁穿过线圈时的最大感应电动势与磁铁的运动速度有关，且成正比关系。