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  • 楞次定律 和 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的疑惑

    楞次定律 和 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的疑惑
    楞次定律:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.
    很明顯是在說:磁通量的變化--->感應(yīng)電流的產(chǎn)生--->感應(yīng)電流磁場(chǎng)的產(chǎn)生--->阻礙磁通量的變化
    感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):在電磁現(xiàn)象中,不管電路是否閉合,只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化,電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
    而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向可以用楞次定律來判斷.
    那么當(dāng)電路斷開時(shí),磁通量發(fā)生了變化,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是有的,但是沒有感應(yīng)電流,沒有感應(yīng)電流的話應(yīng)該就不會(huì)有感應(yīng)電流磁場(chǎng),既然沒有感應(yīng)電流磁場(chǎng),我們卻又根據(jù)楞次定律以抗磁通量變化的感應(yīng)電流磁場(chǎng)來判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這不是很矛盾么~即我們拿不存在的東西來判斷真實(shí)存在的東西~
    物理人氣:203 ℃時(shí)間:2020-06-16 04:48:03
    優(yōu)質(zhì)解答
    嗯,你的思考很細(xì)致,發(fā)現(xiàn)了“拿不存在的東西來判斷真實(shí)存在的東西”這一漏洞,之所以有此漏洞,是因?yàn)楦咧须A段對(duì)于“渦旋電場(chǎng)”這一概念避而不談.
    渦旋電場(chǎng)與靜電場(chǎng)對(duì)于身處其中的電荷的作用力都用F=qE來計(jì)算,兩者的主要區(qū)別是:1)源頭不同,前者源于變化的磁場(chǎng),后者源于電荷;2)前者的電場(chǎng)線總是閉合曲線,后者的電場(chǎng)線有起始點(diǎn).
    根據(jù)電磁場(chǎng)的基本方程——麥克斯韋方程組,外界變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生出渦旋電場(chǎng),該電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)處于其中的的可自由移動(dòng)電荷(通常是電子)定向移動(dòng)形成感應(yīng)電流(注意,渦旋電場(chǎng)的方向與感應(yīng)電流的方向一致);若無可移動(dòng)電荷,自然沒有感應(yīng)電流,但渦旋電場(chǎng)依然存在.所以,“磁通量的變化--->感應(yīng)電流的產(chǎn)生--->感應(yīng)電流磁場(chǎng)的產(chǎn)生--->阻礙磁通量的變化”的因果鏈條實(shí)際應(yīng)為“磁通量的變化--->渦旋電場(chǎng)的產(chǎn)生--->感應(yīng)電流的產(chǎn)生--->感應(yīng)電流磁場(chǎng)的產(chǎn)生--->阻礙磁通量的變化”.
    電路斷開時(shí),“感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向可以用楞次定律來判斷”其實(shí)是讓你用已存在的渦旋電場(chǎng)來判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向(其實(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就是渦旋電場(chǎng)沿回路的線積分),所以其實(shí)并不存在“拿不存在的東西來判斷真實(shí)存在的東西”的問題.電磁場(chǎng)論的數(shù)學(xué)方法可直接判斷渦旋電場(chǎng)的方向,但相關(guān)知識(shí)高中未學(xué),所以,采取“曲線救國(guó)”的方法:假想在渦旋電場(chǎng)中放入可移動(dòng)電荷,或說假想電路導(dǎo)通,看看假想的感應(yīng)電流怎么流,也就知道了實(shí)際存在的渦旋電場(chǎng)的方向……
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