电磁感应是在变化的磁场中跨越电导体产生的电动势。

我们都知道家用电是有发电厂发出来的，但是发电厂为什么就可以发电？今天我们来研究一下这个问题。

为了解释这个问题我们首先必须从一个人物：法拉第，说起法拉第是英国的物理学家，在最开始的时候人们认为电和磁是两个完全不同的现象，但是丹麦物理学家奥斯特发现电流可以产生磁场，于是法拉第又想，那么既然电流可以产生磁场、磁场能不能够产生电流、如果磁场可以产生电流的话、那么电的应用就可以非常广泛了。

因为最开始人们用的电都是从伏打电池来的；那么伏打电池，这个东西造价比较高、电的能量又很弱、所以不能大规模的工业应用；法拉第就想，我们能不能通过磁场的办法来产生电流，因为自然界的磁铁是非常丰富的，于是法拉第就开始做实验，那么他们最开始的想法就是电流产生磁场；那我就搞一个磁铁、我把一个磁铁放在一个螺线管里，那按说磁场就应该能够产生电流，于是我一闭合电键，我就应该发现这有电流了，但是事实上它放好这个装置之后，一闭合电键发现没有电流，那么没有电流怎么办？他觉得可能是磁铁的磁性不够强，他就把这个电键断开了、把磁铁拿出来拿出来换一个更强的磁铁放进里、再闭合发现还是没电流；是不是电流表不够好，把电流表换一更好的电流表， 结果一看发现还是没电流，做了好多好多次实验，发现总是没电流，这个实验做了四年，结果有一次做实验的时候，他可能就是忘了把开关给断开了，直接把磁铁拿出来，突然发现拿出来的过程中产生了电流，他又放进去，发现放进去的过程中也会产生电流，于是他终于明白了只有在变化和运动的磁场，才能够产生电流，那么这个现象我们给它起个名字就称之为电磁感应现象。

法拉第总结了五种情况，其中比较典型的一种情况就是切割磁感线，什么叫切割磁感线，大家看我们这里有一个马蹄形磁铁，这个马蹄形磁铁会在中间产生磁场，

我们把一根导线放在马蹄形磁铁之中，并且我让导线运动起来，比如导线我让它向右运动，这就叫切割磁感线，它一往右运动就切割了磁感线于是导线上就会产生电流，如果导线是闭合的，还有一个比如说灯泡之类的，那么导线上就会有电流电流方向是使用右手定则来进行判定的，我们是这么判定的，就是说我让磁感线穿手心，大拇指的方向，指向运动方向，四指的方向就是导线中电流方向，这根导线相当于是一个电池流过灯泡的电流，法拉第根据这个现象就制作了最原始的发电机。

咱们说一说法拉第的发电机，法拉第的发电机原理是有一个圆盘 中心连出一极，然后边缘连出另外一极来，然后外面加个灯泡或者加个什么东西，然后使这个圆盘旋转起来，大家注意这个地方没有固连 它，就是挨上的中心也是挨上的，可以导电但是它并不是固定连接的， 当我这个圆盘转起来之后，它就会在切割磁感线圆盘本身是导体，你可以把圆盘的左边半径看作是一根导体，但实际上有很多根这样的半径这个半径在怎么运动，往正时针运动，所以我这样看让磁感线穿手心，大拇指指向运动方向，向我们这边四指的方向就是电流方向，所以在这里面就会形成一个电流，这个电流通到中心去之后就会通出来电流，过灯泡之后再流回去，这就出现了一个正极，中心是正极而外围它就是负极，相当于是一个电池。

法拉第制作了最早的发电机之后，有人就问英国的一个财务大臣就问他，说你这个东西有什么用，法拉第当时对英国财务大臣怎么说，也许你很快就可以对它进行收税了，果然后来人们用电用的越来越多，从此之后就收了很多钱用做电费。那么现在这个电动机是直流的，它有一个正极有一个负极，但我们现在用的电都是交流电，那交流发电机又是怎么产生的。

交流发电机其实跟直流发电机差不太多，它也是利用了运动利用了导线在磁场中旋转这样的一个特点比如我们看我们两侧有一个磁铁，这个是N极、这个是S级、那么于是就会有这样的一个磁场。然后我让一个线圈在磁场中同时呢这个线圈有一个轴，这个轴是垂直于磁场的，然后我让这个轴外围有一个圆圈，外面有个圆圈然后里边还有一个小的圆圈，现在我让线圈绕中心轴旋转，而且我让外围这两个圈通过电刷，电刷的意思就是挨上，但是它不黏连电刷连接了一个灯泡连接，在旋转过程中它就会产生交流电了。我们右手定则比划一下，

磁感线穿手心，大拇指运动方向，四指的方向是电流方向，所以电流在外边来讲这么流出来就会出现一个电流走向，在这个时刻你转半圈之后，原本的方向发上了改变，电流就会反过来于是就形成了所谓的交流电。交流电当然实际情况比这更复杂一些，比如实际情况不是线圈转而是磁铁转，实际情况一般来讲也不是一个线圈而是三个线圈彼此成120度角，这样就会形成三相四线的交流电；那么我们的交流电是220V 50Hz220V 50Hz交流电，这个电压随着时间是一直在变化的，而且是正弦形式变化，一个周期是0.02s所以一秒内有50个周期，这就叫50Hz220V叫有效值，而电压的峰值并不是220V，峰值是220V乘以根号2，大约是311V，这个就是我们的交流发电机了。

法拉第是那个时代最伟大的物理学家，但是大家知道法拉第的学历是什么吗？法拉第其实是小学二年级毕业，也就是说法拉第连小学

没有读完。就因为他小的时候家里非常穷念不起书，那时候也没有什么义务教育，所以他就读不起书，法拉第读不起书，他自己去做学徒，但是他课余时间还经常去翻一些科学的书来看， 自己还做点小实验 。有一次一个化学家名字叫：戴维，这个戴维招助手，法拉第就去应聘，戴维就面试他几个问题，面试完了就说年轻人我看你没怎么读过书，但是为什么你还能看懂我说的这些话？法拉第就说因为我特别喜欢科学，自己看了很多书。然后戴维就问他，说我跟你说年轻人， 科学是很辛苦的而且还没有多少回报，法拉第面对戴维的这种疑问 说，我觉得科学本身就是一种回报，法拉第是这么说的也是这么做的，他深刻的洞察力使他成为那个时候的最伟大的物理学家。同时，也把人类带入了电气时代，我们应该向法拉第学习。

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