【种花家务·物理】3-4-01感生电流的获得『数理化自学丛书6677版』
【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。
【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。
第四章电磁感应
【山话|| 本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿；功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳；热量的单位卡路里等于4.186焦耳；电荷的单位静库（1库伦=3×10⁹静库）；电势的单位静伏等于300伏特。另外这套老教材中力的单位常用公斤、克等，但如今是不允许的，力是不能使用质量单位的。】
§4-1感生电流的获得
【01】自从丹麦物理学家奥斯特在1820年发现了电流的磁场之后，人们提出了一个新的问题：能不能利用磁场来获得电流呢？经过了系统的实验研究之后，英国的物理学家法拉第终于在1831年作出了肯定的答复：利用导体在磁场里作适当的相对运动可以获得电流。
【02】利用磁场获得电流的现象叫做电磁感应现象，所获得的电流叫做感生电流，形成感生电流的电动势叫做感生电动势。
【03】电磁感应现象的发现是物理学上的重大成就之一，它为发电机的制造奠定了理论基础，也为工农业生产的电气化创造了条件。
【04】在这一章里，我们将要着重地讨论获得感生电流的方法、感生电流的方向和感生电动势的大小，并适当讨论自感现象。
【05】利用磁场获得感生电流的方法，人们为方便起见，把它分成两大类。现在分别叙述如下。
【06】(1)图4·1里的 N 和 S 是强磁铁的两个磁极，它们之间的磁力线从 N 指向 S。ABG 是一个闭合线路，C 是一个灵敏电流计，AB 是闭合线路里的一段导线。电流计的指针有无偏转表示线路中有无感生电流。实验结果指出：
【07】(ⅰ)当导线 AB 和磁场相对静止时，电流计指针不偏转，即表明线路里没有感生电流。
【08】(ⅱ)当导线 AB 沿磁力线的方向和磁场作相对运动时，电流计指针也不偏转，即线路里也没有感生电流。
【09】(ⅲ)只有当导线 AB 在不平行于磁力线的方向和磁场作相对运动时，才能发现电流计指针的偏转。这表明线路里有了感生电流。
【10】在上述三种情况中，当导线 AB 在不平行于磁力线的方向和磁场作相对运动时，AB 是在切割磁力线；当导线 AB 和磁场相对静止，或在平行于磁力线的方向作相对运动时，AB 都不切割磁力线。所以，根据实验结果，我们可以作出这样一个结论：当闭合线路的一部分导线在磁场中作切割磁力线的运动时，线路里就有感生电流产生。
【11】人们认为这是获得感生电流的一种方法，并称它为切割磁力线法。
【12】(2)图4·2里的 AB 是一个导线圈，G 是连接在导线圈两端的电流计，ABG 组成一个闭合线路。NS 是一根永磁棒，也可以是一个电磁铁，或一个通电螺线管。实验指出：当磁棒插入导线圈中或从导线圈中拔出时，即它们作相对运动时，电流计指针有偏转，这就表明线路里存在感生电流。
【13】图4·3里的 R 是一个软铁环；P 是一个接有电源的导线圈，叫做原线圈，S 是一个不接电源的导线圈，叫做副线圈；P 和 S 都绕在软铁环 R 上。在原线圈的电路里，除了包含有电源之外，还串联着电键 K 和变阻器 H 。在副线圈的电路里，则串联一个电流计 G，电键可以用来接通或断开原线圈电路，变阻器可以用来增减原线圈里的电流强度。实验指出：当原线圈里的电流强度发生变化（包括接通电路、断开电路和改变变阻器的电阻）时，副线圈里有感生电流产生；当原线圈里的电流强度恒定不变时，副线圈里没有感生电流。
【14】我们已经了解，在磁体和通电螺线管的周围都有磁场存在。当磁体 NS（如图4·2所示）移近或移远导线圈 AB 时，通过导线圈的磁通量（即磁力线数）要发生变化（增加或减少）。当原线圈 P（如图4·3所示）里的电流强度发生变化时，它周围的磁场强度也就要发生变化，因此通过副线圈 B 的磁通量也要发生变化。综上所述，我们可以把实验结果归结为：当穿过闭合线路里的磁通量（即磁力线条数）在变化（增或减）时，线路里就有感生电流产生。
【15】人们认为这是获得感生电流的另一种方法，并称它为增减磁通量法。
【16】切割磁力线法和增减磁通量法，从表面上看，好象并不一样，但是在实质上它们是一致的。拿图4·1中所示的 AB 导线来说，当它向后运动切割磁力线时，穿过 ABG 这一闭合线路的磁通量在增加；当它向前运动切割磁力线时，穿过 ABG 这一闭合线路的磁通量在减少；因此，切割磁力线的结果实际上是在增减穿过闭合线路的磁通量。
【17】切割磁力线和增减磁通量是同一种变化的两种说法。当我们对局部线路的运动情况进行观察研究时，常用前二种说法，当我们对整个线路的变化情况进行观察研究时，常用后一种说法。至于在具体情况中到底应用哪一种说法较好，还要看哪一种说法更能联系已知情况来决定。
