1820年H.C.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)后，許多物理學(xué)家便試圖尋找它的逆效應(yīng)，提出了磁能否產(chǎn)生電，磁能否對(duì)電作用的問(wèn)題，1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在測(cè)量地磁強(qiáng)度時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)金屬對(duì)附近磁針的振蕩有阻尼作用。1824年，阿喇戈根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象做了銅盤實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤會(huì)帶動(dòng)上方自由懸掛的磁針旋轉(zhuǎn)，但磁針的旋轉(zhuǎn)與銅盤不同步。稍滯后，電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)是最早發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但由于沒(méi)有直接表現(xiàn)為感應(yīng)電流，當(dāng)時(shí)未能予以說(shuō)明?！?831年8月，法拉第在軟鐵環(huán)兩側(cè)分別繞兩個(gè)線圈，其一為閉合回路，在導(dǎo)線下端附近平行放置一磁針，另一與電池組相連，接開關(guān)，形成有電源的閉合回路。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，合上開關(guān)，磁針偏轉(zhuǎn)；切斷開關(guān)，磁針?lè)聪蚱D(zhuǎn)，這表明在無(wú)電池組的線圈中出現(xiàn)了感應(yīng)電流。法拉第立即意識(shí)到，這是一種非恒定的暫態(tài)效應(yīng)。緊接著他做了幾十個(gè)實(shí)驗(yàn)，把產(chǎn)生感應(yīng)電流的情形概括為5 類：變化的電流 ，變化的磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的恒定電流，運(yùn)動(dòng)的磁鐵，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體，并把這些現(xiàn)象正式定名為電磁感應(yīng)。進(jìn)而，法拉第發(fā)現(xiàn)，在相同條件下不同金屬導(dǎo)體回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流與導(dǎo)體的導(dǎo)電能力成正比，他由此認(rèn)識(shí)到，感應(yīng)電流是由與導(dǎo)體性質(zhì)無(wú)關(guān)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的，即使沒(méi)有回路沒(méi)有感應(yīng)電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)依然存在。

后來(lái)，給出了確定感應(yīng)電流方向的楞次定律以及描述電磁感應(yīng)定量規(guī)律的法拉第電磁感應(yīng)定律。并按產(chǎn)生原因的不同，把感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)兩種，前者起源于洛倫茲力，后者起源于變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的有旋電場(chǎng)。

電磁感應(yīng)與靜電感應(yīng)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象不應(yīng)與靜電感應(yīng)混淆。電磁感應(yīng)將電動(dòng)勢(shì)與通過(guò)電路的磁通量聯(lián)系起來(lái)，而靜電感應(yīng)則是使用另一帶電荷的物體使物體產(chǎn)生電荷的方法。

電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學(xué)中最重大的發(fā)現(xiàn)之一，它顯示了電、磁現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化，對(duì)其本質(zhì)的深入研究所揭示的電、磁場(chǎng)之間的聯(lián)系，對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立具有重大意義。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在電工技術(shù)、電子技術(shù)以及電磁測(cè)量等方面都有廣泛的應(yīng)用。

若閉合電路為一個(gè)n匝的線圈，則又可表示為：式中n為線圈匝數(shù)，ΔΦ為磁通量變化量，單位Wb ，Δt為發(fā)生變化所用時(shí)間，單位為s.ε為產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，單位為V.

1.[感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式]

1)E=n*ΔΦ/Δt（普適公式）{法拉第電磁感應(yīng)定律，E：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V)，n：感應(yīng)線圈匝數(shù)，ΔΦ，Δt磁通量的變化率}

2)E=BLVsinA(切割磁感線運(yùn)動(dòng)) E=BLV中的v和L不可以和磁感線平行，但可以不和磁感線垂直，其中sinA為v或L與磁感線的夾角。{L:有效長(zhǎng)度(m)}

3)Em=nBSω（交流發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）{Em:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值}

4)E=B(L^2)ω/2（導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割） {ω：角速度(rad/s)，V:速度(m/s)}

2．磁通量Φ=BS {Φ：磁通量(Wb),B:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:正對(duì)面積(m2)}

3．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向：由負(fù)極流向正極}

*4.自感電動(dòng)勢(shì)E自=-n*ΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無(wú)鐵芯時(shí)要大)，ΔI:變化電流,Δt:所用時(shí)間，ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}

1．電路是閉合且通的

2．穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化

(如果缺少一個(gè)條件，就不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生).

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的種類：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)。

動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是因?yàn)閷?dǎo)體自身在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向用右手定則判斷，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把右手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，則其余四指指向動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向與產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向相同。右手定則確定的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向符合能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。

感生電動(dòng)勢(shì)是因?yàn)榇┻^(guò)閉合線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)導(dǎo)致電流定向運(yùn)動(dòng)。其方向符合楞次定律。右手拇指指向磁場(chǎng)變化的反方向，四指握拳，四指方向即為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向。

我們知道，要使閉合電路中有電流，這個(gè)電路中必須有電源，因?yàn)殡娏魇怯呻娫吹碾妱?dòng)勢(shì)引起的。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，既然閉合電路里有感應(yīng)電流，那么這個(gè)電路中也必定有電動(dòng)勢(shì)，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分為感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。

感生電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)閉合電路的磁通量改變的快慢有關(guān)系，E=ΔΦ/Δt.

產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的那部分做切割磁力線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。

理論和實(shí)踐表明，長(zhǎng)度為l的導(dǎo)體，以速度v在此感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在B、L、v互相垂直的情況下導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為：ε=BLv 式中的單位均應(yīng)采用國(guó)際單位制，即伏特、特斯拉、米每秒。

電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。常用符號(hào)E表示。當(dāng)穿過(guò)某一不閉合線圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，線圈中雖無(wú)感應(yīng)電流，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)依舊存在。當(dāng)一段導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，不論電路是否閉合，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小只與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)體長(zhǎng)度L、切割速度v及v和B方向間夾角θ的正弦值成正比，即E=BLvsinθ(θ為B,L,v三者間通過(guò)互相轉(zhuǎn)化兩兩垂直所得的角)。

在導(dǎo)體棒不切割磁感線時(shí)，但閉合回路中有磁通量變化時(shí)，同樣能產(chǎn)生感應(yīng)電流。

應(yīng)用楞次定律可以判斷電流方向。

有些物理學(xué)家注意到法拉第定律是一條描述兩種現(xiàn)象的方程：由磁力在移動(dòng)中的電線中產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，及由磁場(chǎng)轉(zhuǎn)變而成的電力所產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)。就像理查德費(fèi)曼指出的那樣：

所以“通量定則”，指出電路中電動(dòng)勢(shì)等于通過(guò)電路的磁通量變化率的，同樣適用于通量不變化的時(shí)候，這是因?yàn)閳?chǎng)有變化，或是因?yàn)殡娐芬苿?dòng)（或兩者皆是）……但是在我們對(duì)定則的解釋里，我們用了兩個(gè)屬于完全不同個(gè)案的定律：“電路運(yùn)動(dòng)”的和“場(chǎng)變化”的。

我們不知道在物理學(xué)上還有其他地方，可以用到一條如此簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確的通用原理，來(lái)明白及分析兩個(gè)不同的現(xiàn)象。

–理查德·P·費(fèi)曼?《費(fèi)曼物理學(xué)講義》

法拉第的實(shí)驗(yàn)表明，不論用什么方法，只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生。這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，所產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。

法拉第根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)總結(jié)出了如下定律：

電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通變化率成正比。

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用ε表示，即ε=nΔΦ/Δt

這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。

電磁感應(yīng)現(xiàn)象是電磁學(xué)中最重大的發(fā)現(xiàn)之一，它揭示了電、磁現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系。法拉第電磁感應(yīng)定律的重要意義在于，一方面，依據(jù)電磁感應(yīng)的原理，人們制造出了發(fā)電機(jī)，電能的大規(guī)模生產(chǎn)和遠(yuǎn)距離輸送成為可能；另一方面，電磁感應(yīng)現(xiàn)象在電工技術(shù)、電子技術(shù)以及電磁測(cè)量等方面都有廣泛的應(yīng)用。人類社會(huì)從此邁進(jìn)了電氣化時(shí)代。

本節(jié)是一段題外話，作用是區(qū)分本條目中的“法拉第定律”及麥克斯韋方程組中用同一個(gè)名字的?×E方程。于本條目中?×E方程會(huì)被稱為麥克斯韋-法拉第方程。如果你對(duì)此分別不感興趣的話，可略過(guò)本節(jié)。

麥克斯韋于1855年開發(fā)出法拉第定律的旋度版本，而賀維塞得則于1884年將定律重寫成旋度方程：

其中

E和B為電場(chǎng)及磁場(chǎng)?×代表的是旋度?代表的是當(dāng)方位矢量r不變時(shí)的時(shí)間偏導(dǎo)數(shù)。 方程的意義是，如果電場(chǎng)的空間依賴在頁(yè)面上成逆時(shí)針?lè)较颍ń?jīng)右手定律，得旋度矢量會(huì)從頁(yè)面指出），那么磁場(chǎng)會(huì)因時(shí)間而更少指出頁(yè)面，更多地指向頁(yè)面（跟旋度矢量異號(hào)）。方程跟磁場(chǎng)的變量有關(guān)系。故磁場(chǎng)不一定要指向頁(yè)面，只需向該方向轉(zhuǎn)動(dòng)即可。

本方程（在本條目中被稱為麥克斯韋-法拉第方程）最著名的地方在于它是麥克斯韋方程組中的四條方程之一。

在麥克斯韋-法拉第方程中，亥維賽用的是時(shí)間偏導(dǎo)數(shù)。不使用麥克斯韋用過(guò)的時(shí)間全導(dǎo)數(shù)，而使用時(shí)間偏導(dǎo)數(shù)，這樣做使得麥克斯韋-法拉第方程不能說(shuō)明運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)。然而，麥克斯韋-法拉第方程很多時(shí)候會(huì)被直接稱為“法拉第定律”。

在本條目中“法拉第定律”一詞指的是通量方程，而“麥克斯韋-法拉第方程”指的則是亥維賽的旋度方程，也就是現(xiàn)在的麥克斯韋方程組中的那一條。

實(shí)際上電磁感應(yīng)由能量附著而產(chǎn)生的。

由法拉第電磁感應(yīng)定律因電路及磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所造成的電動(dòng)勢(shì)，是發(fā)電機(jī)背后的根本現(xiàn)象。當(dāng)永久性磁鐵相對(duì)于一導(dǎo)電體運(yùn)動(dòng)時(shí)（反之亦然），就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。如果電線這時(shí)連著電負(fù)載的話，電流就會(huì)流動(dòng)，并因此產(chǎn)生電能，把機(jī)械運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)變成電能。例如，鼓輪發(fā)電機(jī)。另一種實(shí)現(xiàn)這種構(gòu)想的發(fā)電機(jī)就是法拉第碟片。注意使用分析，或直接用洛倫茲力定律，都能得出使用實(shí)心導(dǎo)電碟片運(yùn)作不變的這一結(jié)果。

在法拉第碟片這一例子中，碟片在與碟片垂直的均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致一電流因洛倫茲力流到向外的軸臂里。明白機(jī)械運(yùn)動(dòng)是如何成為驅(qū)動(dòng)電流的必需品，是很有趣的一件事。當(dāng)生成的電流通過(guò)導(dǎo)電的邊沿時(shí)，這電流會(huì)經(jīng)由安培環(huán)路定理生成出一磁場(chǎng)。因此邊沿成了抵抗轉(zhuǎn)動(dòng)的電磁鐵（楞次定律一例）。經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)中軸臂返回的電流，通過(guò)右邊沿到達(dá)底部的電刷。此一返回電流所感應(yīng)的磁場(chǎng)會(huì)抵抗外加的磁場(chǎng)，它有減少通過(guò)電路那邊通量的傾向，以此增加旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的通量。經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)中軸臂返回的電流，通過(guò)左邊沿到達(dá)底部的電刷。感應(yīng)磁場(chǎng)會(huì)增加電路這邊的通量，減少旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的通量。所以，電路兩邊都生成出抵抗轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)勢(shì)。盡管有反作用力，需要保持碟片轉(zhuǎn)動(dòng)的能量，正等于所產(chǎn)生的電能（加上由于摩擦、焦耳熱及其他消耗所浪費(fèi)的能量）。所有把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的發(fā)電機(jī)都會(huì)有這種特性。

雖然法拉第定律經(jīng)常描述發(fā)電機(jī)的運(yùn)作原理，但是運(yùn)作的機(jī)理可以隨個(gè)案而變。當(dāng)磁鐵繞著靜止的導(dǎo)電體旋轉(zhuǎn)時(shí)，變化中的磁場(chǎng)生成電場(chǎng)，就像麥克斯韋-法拉第方程描述的那樣，而電場(chǎng)就會(huì)通過(guò)電線推著電荷行進(jìn)。這個(gè)案叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。另一方面，當(dāng)磁鐵靜止，而導(dǎo)電體運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中的電荷的受到一股磁力（像洛倫茲力定律所描述的那樣），而這磁力會(huì)通過(guò)電線推著電荷行進(jìn)。這個(gè)案叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。

發(fā)電機(jī)可以“反過(guò)來(lái)”運(yùn)作，成為電動(dòng)機(jī)。例如，用法拉第碟片這例子，設(shè)一直流電流由電壓驅(qū)動(dòng)，通過(guò)導(dǎo)電軸臂。然后由洛倫茲力定律可知，行進(jìn)中的電荷受到磁場(chǎng)B的力，而這股力會(huì)按佛來(lái)明左手定則訂下的方向來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)碟片。在沒(méi)有不可逆效應(yīng)（如摩擦或焦耳熱）的情況下，碟片的轉(zhuǎn)動(dòng)速率必需使得dΦB/dt等于驅(qū)動(dòng)電流的電壓。

法拉第定律所預(yù)測(cè)的電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)也是變壓器的運(yùn)作原理。當(dāng)線圈中的電流轉(zhuǎn)變時(shí)，轉(zhuǎn)變中的電流生成一轉(zhuǎn)變中的磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)作用范圍中的第二條電線，會(huì)感受到磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)變，于是自身的耦合磁通量也會(huì)轉(zhuǎn)變（dΦB/dt）。因此，第二個(gè)線圈內(nèi)會(huì)有電動(dòng)勢(shì)，這電動(dòng)勢(shì)被稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或變壓器電動(dòng)勢(shì)。如果線圈的兩端是連接著一個(gè)電負(fù)載的話，電流就會(huì)流動(dòng)。

法拉第定律可被用于量度導(dǎo)電液體或等離子體狀物的流動(dòng)。這樣一個(gè)儀器被稱為電磁流量計(jì)。在磁場(chǎng)B中因?qū)щ娨阂运俾蕿関的速度移動(dòng)。

概括的說(shuō)，本定律要以現(xiàn)在公認(rèn)的形式成立，則必有一個(gè)條件：磁單極子不存在。