《电磁感应》中的能量问题

关晓颖

《电磁感应》一章中涉及的问题主要就是感应电流的方向和大小问题。下面从能量角度来分析这两方面问题。

一、从能量守恒角度看楞次定律

产生电磁感应现象的根本原因是磁通量发生变化，而引起磁通量变化的原因主要有：磁场变化、线圈变化、相对运动等。“阻碍”的作用是把其他形式的能量（或其他电路的电能）转化（或转移）为感应电流所在回路的电能，在这个过程中，能量是守恒的。因此，楞次定律的实质，正是能量转化与守恒定律在电磁感应现象中的体现，而这种能量的转化与守恒关系是通过“阻碍”作用具体体现出来的。

1.磁场变化所引起的电磁感应现象

磁场变化会在空间激发感生电场，感生电场对自由电荷做功，把磁场能转化为电场能。

例1：两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则（BC）。

A.A可能带正电且转速减小

B.A可能带正电且转速增大

C.A可能带负电且转速减小

D.A可能带负电且转速增大

例2：如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形线框，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab将（C）。

A.保持静止不动

B.逆时针转动

C.顺时针转动

D.发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动方向

2.相对运动所引起的电磁感应现象

楞次定律的另一种表述：“电磁感应所产生的效果总是阻碍引起感应电流的导体（或磁体）间的相对运动。……