电磁感应定律公式 物理电磁感应公式
法拉第在1831年的一项重要发现，即为电磁感应定律。该定律表明，当我们将一个线圈的匝数设为N并置于磁场中，无论其变化源于线圈与磁场间的相对运动，还是磁场自身的变动，只要磁通发生变化，线圈内即会感应出电动势。
此感应电动势具有促成线圈内电流形成的倾向，用以抵消原有磁场中磁链的变化。如果将电流的方向与电动势的方向视为一致，那么正电势会激发正电流，正电流再产生正磁通。这种电流方向和磁通方向的关系遵循着右手螺旋法则。
此定律不仅是实验验证的，它的数学描述同样重要。数学公式中的负号表示，感应电动势所激发的电流在磁场中产生的效应，始终与试图改变线圈中磁链的效应相抗衡。这个规律常被称为楞次定律。
具体到某一种情况，当N匝线圈中的磁通是固定的，那么磁链可表述为：
造成磁通变化的原因可归结为两大类:
- 当磁通因时变电流而生成，即磁通随时间t发生变化。
- 由于线圈与磁场间的相对运动引起的磁通变化，即磁通随位移变量x而异。
结合这些因素，磁通的全增量公式如下：
此处的v=dx/dt即为线圈在磁场中运动的速度。
这个公式描绘了所谓的变压器电动势，其与变压器运作时的情况相符，因此得名。
还有一种叫做运动电动势的现象，在电机学中也称速度电动势或旋转电动势，或常被称作切割电动势。它是在磁场保持恒定的情况下，由线圈与磁场间的相对运动单独产生的。
通常而言，任一线圈中都会存在上述两种电动势。但为了便于分析并突出特点，以下将分别对这两种电动势进行讨论。
假设线圈与磁场保持相对静止状态，而与之交链的磁通则随时间变化。特别地，这种变化遵循正弦规律。其中m代表磁通幅值，ω为磁通交变角频率，单位为rad/s。
因此产生的电动势为：
其中，感应电动势幅值被表示为E。
这表明电动势的变化规律与磁通变化规律相似，但在相位上滞后90°。
在交流正弦分析中，我们用有效值来描述向量的大小。感应电动势的有效值表示为：
这就是电机学中关于变压器电动势的一般化公式。
如示意图所示，当线圈在恒定磁场（B不随时间变化）中以速度v沿特定路径移动时，线圈的匝数为N。假设磁场在长度l的范围内沿n方向分布（正方向垂直进入纸面），线圈两侧平行但与n方向有角度差异。此时线圈的宽度为b、有效长度为l、距原点距离为x。那么在任何时刻，穿过该线圈的磁通可计算为：
由此产生的感应电动势（即运动电动势）为：
在此式中，磁场Bn、线圈运动方向v和感应电动势e之间的关系遵循右手定则。
若要最大限度地利用磁场，则磁场仅需有垂直于线圈平面的分量。
如果还要在线圈中获得最大的感应电动势，那么要求是：
这实际上也是电动机设计的基本原则。
对于单根导体而言，在假设B、v、l三者相互垂直的情况下，我们得到：