电磁感应的机理 （第四篇）.pdfVIP

第四篇 电磁感应的机理 黄晓然 hem321@126.com 摘要 提出了存在两种洛仑兹力的观点。用两种洛仑兹力对电磁感应现象和电子 感应加速器进行了解释。 关键词 电动洛仑兹力，场动洛仑兹力，磁通量变化率。 1 两种洛仑兹力 当带电粒子在磁场中运动时，将会受到洛仑兹力的作用[1] Fe  Que B (1) 式（1）中的u 为带电粒子的速度，F 的方向用右手定则判断。 e e 磁场与带电粒子之间的运动具有相对性，当带电粒子静止而磁场以速度 um 运动时，同样会受到洛仑兹力Fm 的作用 Fm  Qum B (2) 由于是磁场发生运动，此时Fm 的方向采用左手定则判断。 为了叙述方便，以下将电荷在磁场中运动所受的洛仑兹力 Fe 称为电动洛仑 兹力，将电荷在运动的磁场中所受的洛仑兹力Fm 称为场动洛仑兹力。 S S N N 线圈 线圈 图2 图3 在图2 中，线圈静止，磁铁做上下运动，线圈中的电子受到场动洛仑兹力的 作用。在图3 中，磁铁静止，线圈做上下运动，线圈中的电子受到电动洛仑兹力 的作用。因此，无论是动生电动势还是感生电动势，均是由洛仑兹力所形成。在 1 图2 和图3 中，无论是线圈运动还是磁铁运动，线圈中的电流所产生的磁场总是 阻碍线圈中外磁场磁通量的变化。 电动洛仑兹力与场动洛仑兹力既有相同之处也有不同之处。相同之处是它们 都在电荷与磁场之间发生相对运动时产生，两种洛仑兹力的计算公式相同；不同 之处是电动洛仑兹力永远不对带电粒子做功，而场动洛仑兹力则对粒子做功，它 将改变带电粒子的速度和动能。 目前的理论认为，图2 线圈中的电流是涡旋电场形成的。图2 中的磁棒是否 辐射了涡旋电场是能够被实验证明的。按照电磁波理论，涡旋电场是电磁波。如 果图2 中的磁棒，上下运动时真的辐射了涡旋电场，使线圈产生电流，那么一个 人挥动磁棒，在几十米外通过电磁波接收装置，就应当接收到磁棒所辐射的电磁 波，而实验接收不到磁棒辐射的电磁波，说明运动和变化的磁场并没有产生涡旋 电场。 2 电子感应加速器的原理 电子感应加速器是通过变化的磁场加速电子，图3 中的虚线代表加速器中电 子的轨道l，在轨道中磁场所发生的变化，与图2 线圈中磁场所发生的变化是相 同的，均可看成是