圖  " "*附加磁場 ’總是反抗 的變化
（+）增加時(shí) ’的變化；減小時(shí) ’反抗減小。

（)）

楞次定律是從大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)概括出來的，對電磁感應(yīng)的各種例子都是適用的。用這個(gè)定律可以確定感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流的方向。同時(shí)，本定律也是符合能量守恒定律的。在上述的例子里，假如線圈里感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場不是抵消線圈內(nèi)磁場的變化而是增加它的變化。這樣線圈中電流的產(chǎn)生將引起磁場的增加，而磁場的
•.-,•

 
增加再引起感應(yīng)電流的增加，這樣反復(fù)增加的結(jié)果，就可以用一個(gè)小磁鐵得到一個(gè)極大的磁場和電流。這顯然是違背能量守恒定律的。楞次定律的不足之處，是它只確定了感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流的方向，而并沒有確
定感應(yīng)電動(dòng)勢的大小。那末，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁通量的變化關(guān)系如何呢？從圖  " "中的裝置里可以看出，當(dāng)磁鐵迅速插入或抽出時(shí)，電流計(jì)偏轉(zhuǎn)較大，當(dāng)磁鐵緩慢插入或抽出時(shí)，電流計(jì)偏轉(zhuǎn)較小。這說明，線圈中磁通變化得越快，感應(yīng)電動(dòng)勢就越大，反之越小。
）法拉第電磁感應(yīng)定律
從本質(zhì)上說，電路中出現(xiàn)電流，說明電路中有電動(dòng)勢。所以由電磁感應(yīng)直接產(chǎn)生的應(yīng)該是感應(yīng)電動(dòng)勢。根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，法拉第最先確定了感應(yīng)電動(dòng)勢和磁通量變化間的關(guān)系。這就是著名的法拉第電磁感應(yīng)定律：不論任何原因使穿過線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，在線圈里就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和磁通量對時(shí)間的變化率的負(fù)值成正比。即
%& "’ (()" （ " "）
如果線圈的電阻為 *，則線圈里的感應(yīng)電流為
+% & ’*(()" （ " "）
對于有 ,匝的串聯(lián)線圈，在線圈中產(chǎn)生的總的感應(yīng)電動(dòng)勢為
%& "-, (()" （ " ".）
式中 -為比例常數(shù)，隨單位制不同而異，在 /’0制中 ’ &；"為磁通量（ 12）；)為時(shí)
間（ 3）；為感應(yīng)電動(dòng)勢（4）。式中的負(fù)號(hào)表示感應(yīng)電動(dòng)勢 %的方向總是企圖反抗磁通的變化。 5自感和互感 ）自感當(dāng)電流通過回路時(shí)，變化的電流所產(chǎn)生的變化磁通也通過閉合回路。這樣在回
路中就激起感生電動(dòng)勢，這種由于回路中電流產(chǎn)生的磁通量變化，而在自己回路中激起感生電動(dòng)勢的現(xiàn)象稱為自感現(xiàn)象，其感生電動(dòng)勢 67稱為自感電動(dòng)勢，其大小為
67 & " 7 (+() （ "  " ）
式中 7為自感系數(shù)（ 8）。 
）互感

兩線圈回路 和回路 。其中分別通以電流 +和 +，則任一回路中電流所產(chǎn)生的磁感應(yīng)線將通過另一回路所包圍的面積，如圖  " "所示。其中任一回路電流發(fā)
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生變化時(shí)，其磁通量的變化，在另一回路中就會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢。上述兩個(gè)載流回路相互地激起感生電動(dòng)勢的現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象。

圖  "  "  互感現(xiàn)象
其電動(dòng)勢 %，%為互感電動(dòng)勢： % & " ’" % ’( & " )% ’* % ’% & " ’" % ’( & " )% ’*  ’(式中 )%，)%為互感系數(shù)（ -）。 ./渦流檢測中的電磁感應(yīng) （ "  " +） （ "  " ,）

圖  " ".渦流檢測中的電磁感應(yīng)
圖  " ".表示 0%和 0互相接近，當(dāng) 0%接通交流電時(shí)， 0中就產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢，如果 0接有負(fù)載電阻 1，且形成了閉合回路，在 0中便感生出交流電流。由于互感現(xiàn)象又在 0%中引起感生電動(dòng)勢，因此流經(jīng) 0%的交流電流 0%發(fā)生變化。如 0所接電阻 1的大小發(fā)生變化時(shí)，流過 0的電流隨 1而變化。因此 0%中的交流電流
•,2+•
 

也會(huì)隨著增減。交流電路中電壓 與電流 "之間關(guān)系為 "•（% &’ &(）式中 為線圈阻抗（ ）；為外接電源電壓（)）。
因 *+所接的電源 為一定值。當(dāng)發(fā)現(xiàn) *+中電流 "+增加時(shí)，由公式（, &(）即可得知線圈阻抗 必定減小了。因此只要設(shè)法測量出 *+阻抗的增減便可得知 *’的負(fù)載電阻 -’的變化情況。
二、渦流
假如，在一個(gè)線圈上加上交流電流 "，在線圈的周圍空間里就會(huì)形成一個(gè)交變磁場。這個(gè)交變磁場的磁通量等于 " +。為簡便起見，線圈形成的磁場我們可用一個(gè)箭頭來表示。如果，在這個(gè)交變磁場內(nèi)放一個(gè)金屬圈，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在金屬圈內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢并有相應(yīng)的感應(yīng)電流 " 流過。如果，把一塊金屬放在這
.
個(gè)線圈所形成的交變磁場內(nèi)，也同樣會(huì)看到在金屬塊內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)特殊的感應(yīng)電流 "/。
假若把一塊金屬導(dǎo)體放在變化著的磁場之中，由于金屬導(dǎo)體將會(huì)不斷地切割磁力線，從而在金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。同時(shí)，在導(dǎo)體內(nèi)形成一個(gè)自成閉合回路的，其形狀很像水中旋渦的電流 "/。這個(gè)電流 "/就叫做渦流或渦電流。由于它是付科最先發(fā)現(xiàn)的，所以又把它叫做付科電流。
由此可見，渦流并不奇妙，它只不過是一個(gè)特殊的感應(yīng)電流罷了。所謂特殊，是指一般感應(yīng)電流都是產(chǎn)生在常見的交流電路中，而渦流則是產(chǎn)生在整體金屬導(dǎo)體內(nèi)的感應(yīng)電流。由于金屬的電阻很小，所以渦流的強(qiáng)度有時(shí)可以達(dá)到很大，從而放出大量的熱。比如在變壓器或電機(jī)的鐵芯中，在交變磁場的作用下也會(huì)產(chǎn)生渦流使鐵芯發(fā)熱，這不僅浪費(fèi)電能，而且發(fā)出的熱量可能破壞導(dǎo)線間的絕緣材料，造成事故。所以渦流在某些場合是有害的。然而，在另一些場合，人們又可以很好地利用它。渦流檢測法就是合理利用渦流的一個(gè)很好的例證。
三、趨膚效應(yīng)和滲透深度
直流電在導(dǎo)體內(nèi)流過時(shí)，它在導(dǎo)體橫截面上的電流密度分布基本上是均勻的。但當(dāng)交流電在導(dǎo)體中流動(dòng)時(shí)，它在導(dǎo)體橫截面上的電流密度分布很不均勻。表面層電流密度最大。愈進(jìn)入導(dǎo)體中心其電流分布隨著距表面的深度增加而衰減，此現(xiàn)象即為交流電的趨膚效應(yīng)。趨膚效應(yīng)隨電流的頻率、導(dǎo)體的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率的增加而變得愈加明顯。
圖 % &’ &%所示是一根直徑為 01 ’23的銅導(dǎo)線流過各種不同的頻率的電流時(shí)，
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