电磁感应：从基础原理到实际应用

电磁感应：从基础原理到实际应用

电磁感应是物理学中的一个重要概念，它描述了当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势的现象。这一现象不仅具有重要的理论意义，还在许多实际应用中发挥着关键作用。

电磁感应

电磁感应是指当通过导体包围的表面的磁通量发生变化时，会在导体中产生电动势（电压）的现象。这一现象最早由迈克尔·法拉第在1831年发现，但在此之前，约瑟夫·亨利和弗朗西斯科·蔡斯泰德西等人也进行了相关研究。法拉第发现，在闭合路径中产生的电动势与穿过路径所包围的任何表面的磁通变化率成正比。这意味着，无论磁通量本身的强度发生变化还是导体移动，都会在所有闭合电路中产生电流。

电磁感应是许多电气设备的工作原理，例如发电机、感应电动机和变压器等。

电磁感应加热

电磁感应加热（IH）是一种利用电磁感应原理进行加热的技术。当向线圈施加强电流时，会产生强磁场。如果将容易导电的金属（例如铁或不锈钢）放在其上，则电磁感应会产生涡流，并且该金属会因电阻而发热。

这一原理在工业领域有着广泛的应用，例如用于加热轴承等铁构件。在日本，电磁感应加热技术已经扩展到工业用途，并且在家庭中也有应用，例如IH烹饪加热器。对于IH烹调器，基本上需要使用铁或不锈钢等磁性材料制成的锅具。但是，锅的底部必须光滑，即使锅底如铁锅一样也不能使用，因为不太可能产生涡流，因此在购买锅时必须仔细考虑。

另外，由于在IH烹饪加热器工作期间会产生强电磁波，因此，如果插入心脏起搏器，可能会发生故障，因此有必要在引入前咨询医生。当由于破裂等原因将医用金属材料用于人体时，也需要进行咨询。

电磁波

电磁波是时变电场和磁场在空间中传播的现象。电磁波的光波方程是根据电磁感应定律和安培定律推导出来的。电磁波是波动方程的解，并且是其中磁场或电场的时间变化使彼此的时间变化并在空间中传播的解决方案。光也是电磁波的一种。

电磁推进

电磁推进是一种通过洛伦兹力或感应磁场推动的手段，应用于轨道枪、线性电动机等。日本建造了实验船“大和1号”作为该船的推进装置。