而奥斯特德出人意料的电磁学发现为更实用铺平了道路应用程序的电,是迈克尔·法拉第给了我们实用的钥匙一代电力:电磁感应。法拉第发现如果该电线暴露于改变强度的垂直磁场通量,则在电线长度上产生电压。
一个简单的方法来创建一个磁场将永磁体移动到导线或导线线圈附近是强度变化的一种方法。
记住:磁场的强度必须在垂直于导线的方向上增加或减少(以便磁通线“穿过”导线导体),否则不会感应到电压。
法拉第能够在数学上涉及诱导电压的磁场通量的变化速率(请注意使用小写字母“E”的电压。这是指瞬时电压,或特定时间点的电压,而不是稳定,稳定的电压。):
“d”项是标准的微积分符号,代表流量随时间的变化率。“N”代表线圈的匝数或匝数(假设线圈的形状是为了获得最大的电磁效率)。
这种现象被用在发电机的建造中,发电机利用机械动力使磁场通过线圈产生电压。然而,这绝不是该原则的唯一实际用途。
如果我们回想一下,一根载流导线产生的磁场总是垂直于这条导线,磁场的磁通强度随着通过它的电流量而变化,我们可以看到,导线能够产生电压沿着它自己的长度只是因为电流发生了变化。这种效应被称为自感:电流沿同一导线的长度通过导线感应电压的变化而产生的变化磁场。如果通过将导线弯曲成线圈的形状和/或将线圈绕在高强度的材料上来增强磁场通量磁导率,这种自感应电压的影响将更加强烈。为了利用这种效应而构造的装置叫做电感器,并将在下一章进行更详细的讨论。
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