第十三章 电磁感应
第二单元 楞次定律 自感现象
基础知识
一、楞次定律
(1)楞次定律: 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
磁场 阻碍 变化
主语 谓语 宾语
主语磁场的定语是“感应电流的”；谓语的状语是“总是”；宾语的定语是“引起感应电流的磁通量的”.
(2)对“阻碍”的理解
这里的“阻碍”不可理解为“相反”，感应电流产生的磁场的方向，当原磁场增加时，则与原磁场方向相反，当原磁场减弱时，则与原磁场方向相同；也不可理解为“阻止”，这里是阻而未止.
(3)楞次定律的另一种表达:感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因.
即由电磁感应现象而引起的一些受力、相对运动、磁场变化等都有阻碍原磁通量变化的趋势。
(4)楞次定律应用时的步骤
①先看原磁场的方向如何. ②再看原磁场的变化（增强还是减弱）.
③根据楞次定律确定感应电流磁场的方向.
④再利用安培定则，根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向.
【例1】如图所示，小金属环靠近大金属环，两环互相绝缘，且在同一平面内，小圆环有一半面积在大圆环内，当大圆环接通电源的瞬间，小圆环中感应电流的情况是（c）
a.无感应电流 b.有顺时针方向的感应电流
c.有逆时针方向的感应电流 d.无法确定
解析:在接通电源后，大环内的磁感线分布比大环外的磁感线分布要密.所以小环在大环内部分磁通量大于环外部分磁通量.所以小环内总磁通量向里加强，则小环中的感应电方向为逆时针方向.
【例2】如图所示，闭合线框abcd和abcd可分别绕轴线oo/，转动.当abcd绕oo/轴逆时针转动时〔俯视图），问abcd如何转动？
解析：由于abcd旋转时会使abcd中产生感应电流，根据楞次定律中“感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的相对运动.”abcd中的感应电流将阻碍abcd的逆时针转动，两线框间有吸引力作用，因此线框abcd也随abtd逆时针转动，只不过稍微慢了些
思考：(1)阻碍相对运动体现了怎样的能量关系？
(2)楞次定律所反映的实际是对原磁通量的补偿效果.根据实际情况，这种补偿可分为哪几种？（运动补偿、面积、电流、磁感应强度、速度、力等的补偿效果）
【例3】如图所示，用一种新材料制成一闭合线圈，当它浸入液氮中时，会成为超导体，这时手拿一永磁体，使任一磁极向下，放在线圈的正上方，永磁体便处于悬浮状态，这种现象称为超导体磁悬浮，可以用电磁感应及有关知识来解释这一现象.
解析：当磁体放到线圈上方的过程中.穿过线圈的磁通量由无到有发生变化.于是超导线圈中产生感应电流，由于超导线圈中电阻几乎为零，产生的感应电流极大，相应的感应磁场也极大；由楞次定律可知感应电流的磁场相当于永磁体，与下方磁极的极性相同，永磁体将受到较大的向上的斥力，当永磁体重力与其受到磁场力相平衡时，永滋体处于悬浮状态.
