电流既然能够产生磁场，反过来，利用磁场是否也能产生电流呢？曾经有很多物理学家探索过“磁可否生电”这个问题。英国物理学家法拉第坚信，电与磁有着密切的联系，决不孤立。为此，他做了许多实验，把导线放在各种磁场中想得到电流，他以坚忍不拔的意志历经10年，终于找到了利用磁场产生电流的条件，从而开辟了物理学的又一新天地。

一、电磁感应现象

我们在初中学过，当闭合导体回路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，电磁感应中产生的电流叫做感应电流。

1.电磁感应的演示实验

在如图7-22所示的演示实验中，当导体ab在磁铁中左右运动切割磁感线时，电流表的指针会发生偏转，即在电路中产生感应电流。

图7-22 部分导体做切割磁感线运动

图7-23 磁铁在闭合线圈中做相对运动

在如图7-23所示的演示实验中，把线圈和电流表连接起来，组成闭合回路。当条形磁铁插入线圈或从线圈内拔出时，即条形磁铁相对线圈有相对运动时，会发现电流表的指针发生偏转，表明回路中产生了感应电流。如果将磁铁静止地放置在线圈中间，则电流表的指针不发生偏转，即回路中没有产生感应电流。

在如图7-24所示的演示实验中，把线圈A跟电源和开关连接起来组成回路，把线圈B跟电流表连接起来组成闭合回路，在把线圈A放置在线圈B中。当闭合或打开开关时，会发现电流表的指针发生了偏转，表明线圈B中有感应电流产生。开关打开或闭合后，线圈B中没有感应电流。

图7-24 开关闭合与断开时的情况

图7-25 滑线变阻器触头滑动时的情况

在如图7-25所示的演示实验中，当改变变阻器的滑动触头的位置时，会发现电流表的指针发生了偏转，表明线圈B中也有感应电流产生。当线圈A中的电流保持不变时，线圈B中没有感应电流。

2.电磁感应的条件

通过实验可以看出，利用磁场产生电流的方法有很多，它们都有一个共同点，那就是穿过闭合回路的磁通量发生了变化。

于是，人们得出结论：不论用什么方法，只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生。即产生电磁感应的条件是：闭合电路的磁通量发生变化。

图7-26 右手定则

二、感应电流的方向

在图7-22、图7-23、图7-24、图7-25所示的电磁感应实验中，我们可以看到在不同的情况下，感应电流的方向是不同的。

1.右手定则

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生的感应电流的方向可以用右手定则确定：伸开右手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感应线垂直穿入手心，拇指指向导体运动的方向，则其余四指的指向就是感应电流的方向。如图7-26所示。

例题 如图7-27所示，ab是闭合电路的一段导线，在（a）、（b）、（c）、（d）四个图中分别给出了磁场、导线运动和感应电流三个方向中的两个方向，试用右手定则判断第三个量的方向。

图7-27 判断感应电流的方向(www.daowen.com)

解 在图7-27（a）中，磁感线方向垂直纸面背离读者，导线ab水平向右做切割磁感线运动。由右手定则可知：感应电流的方从b端流向a端。

在图7-27（b）中，磁感线方向垂直纸面指向读者，导线ab中的感应电流方向沿导线向右。由右手定则可知：导线ab做切割磁感线运动的方向垂直ab向上。

在图7-27（c）中，感应电流的方向沿导线ab向左，导线ab做切割磁感线运动的方向垂直ab向下。由右手定则可知：磁感线方向垂直纸面指向读者。

在图7-27（d）中，磁感线方向垂直纸面指向读者，导线ab平行于磁感线，运动方向水平向右。由于导线的运动没有切割磁感线，所以导线中没有感应电流。

2.楞次定律

闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中的感应电流方向的确定需要用到楞次定律，这部分内容在这里我们就不讨论了，有兴趣的同学可以去看选修§3.4节。

习题7-4

1.试用右手定则确定导线怎样运动，才能产生如题图7-9所示的感应电流？

题图7-9 判断导线的运动情况

2.如题图7-10所示，A、B、C、D是闭合导体回路的部分导体在磁场中运动的四种情况，在这四种情况中，回路中能产生感应电流的是（ ）。

题图7-10 闭合回路的部分导体在磁场中运动的四种情况

题图7-11 线框在磁场中运动

3.如题图7-11所示，长方形线框ABCD放置于匀强磁场中，在下述情况中，能产生感应电流的是（ ）。

A.线框沿磁感线方向左右平移

B.线框垂直于磁感线前后运动

C.线框垂直于磁感线上下移动

D.线框以OO′为轴转。

4.闭合导体回路如题图7-12所示，当导体棒ab在匀强磁场中从右向左运动时，导体棒ab中的感应电流是从________端流到_______端（填a或b）。

5.如题图7-13所示，O（O′）是闭合导体回路的一段导体，当它以速度v在匀强磁场中向右下方运动时，导体中有无感应电流？如果有，感应电流的方向如何？

题图7-12 判断感应电流方向

题图7-13 判断感应电流方向