探析能量守恒定律在电磁感应现象中的应用

付豪

【摘要】 现如今，物理学的广泛传播，物理学爱好者不断增长，将能量守恒定律与电磁感应现象是现行物理学发展的必由之路。能量守恒定律在电磁感应现象中的应用以一种奇特表现形式具备了物理学中的优点。不断地提高物理学知识，促进物理学的发展，以一种科学的形式来表达事物生产生活的规律。这就促使物理的学习更加的人性化，让物理的研究在生活中得到充分的运用，极大丰富人们的精神生活，展现物理学魅力，更深层次的了解物理学知识，开拓物理思维方式。本文就着探析能量守恒定律在电磁感应现象中的应用进行深度分析。

【关键词】能量守恒定律；电磁感应现象；应用研究

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）28-0113-01

一、能量守恒定律与电磁感应现象定义

1.能量守恒定律定义

能量守恒定律观点主要来自迈尔、焦耳等科学家，在时空之中，能量不是凭空捏造的，能量只能通过物体与物体之间的传导，并且在传导的过程中，能量始终处于一种守恒的状态，只是将能量转化成另外一种形式，在本质上，能量不会被消耗，在运动的过程的能量也不会增加，能量是一种物理做工，他是物体在逻辑上的一种流动力，他在一定程度上表现了物体做工的力度能量是守恒的，但是能量的类型不是一成不变的，物体的运动方式多种多样，根据不同的类型，能量分为热能、化学能、风能等等，这些能量之间在一定的条件下可以相互转化。

2.电磁感应现象定义

电磁感应现象顾名思义是电与磁之间的相互联系，曲面面积S与磁场之间的作用，是磁场感应度与面积之间的联系作用出定义为Φ的磁通量，通过Φ的改变产生了一种势能，当产生势能的来源发生闭合时，这种势能推动，电子开始快速流动。这是电磁之间的联系的具体表现，有利于不断电磁之间的相互转化，在利用电磁感应定律解决问题时，通常采用这类方式，在电磁感应现象之中，能量遵守能量守恒定律，将其势能一定的条件下在磁场转化为电能。电磁感应定律的广泛运用，可以有效的增加电力，在一定程度上缓解了电力不足的现象，推动了电力的发展，可以不断地提高生产力。

二、探析能量守恒定律在电磁感应现象中的应用

1.能量守恒定律下永动机的不合理性

一类和二类永动机，在目前的科学框架下是被认定不可能对的，是典型的忽视能量守恒定律。科学是发展科技的基础，要在已有科学的情况下，以热力学为依据，能量守恒定律为根本来发展科技，在时钟下摆的相互作用下，钟摆由于左右不间断摆动会产生一个相互的推力，使得钟摆不断地左右运动，但是在运动的过程中，由于空气阻力的原因一部分的推力转化为摩擦力，在摆动的过程中，推力逐步的转化，推力越来越小，摩擦力越来越多，在大量的摩擦力的情况下，推力小于摩擦力，摇摆的钟摆慢慢的停下，其中推力转化成摩擦力的情况就是遵守了能量守恒定律，在《摆式时钟》一书中，根据伽利略的重力学原理中，推翻了永动机的可能性，但是利用电磁现象能否造成永动机并没有给出明确的答案。其实答案根据统计力学定律和热学定律就可以做出一个完美的解释。在统计力学定律和热力学第二定律中看出，对于一个小尺度系统，在一定的时间内是有熵减的概率的，但是这个概率是随着时间以e指数衰减的。

2.运用能量守恒定律判斷感应电流的方向

在高中物理实验中，最常见的就是利用线圈和磁铁形成电磁感应现象来判断电流的方向，将线圈按照轴线形成螺旋环绕的形状，利用一块磁铁，将磁铁的北极放置在局里线圈近的位置，此题的类型是典型的楞次定律的运用，除能量守恒定律之外，可利用楞次定律，在楞次定律中，感应电流可以感应出电流的磁场，从而判断感应电流的方向，由于磁场感应度与面积之间的联系作用出定义为Φ的磁通量的逐渐的发生变化，线圈的闭合从而产生的感应电流与感应电动势能，在线圈与磁铁的相互作用力中，线圈对磁铁有一个排斥力，磁铁要克服这个力就会在克服的工作中，通过能量守恒定律，将做功的势能转化成线圈中的能量，最后通过右手螺旋定则判断感应电流的方向。

3.电子匀速圆周运动产生的磁场现象

磁场的能量密度是B^2，在这个在R^3中积分就会发现是能量还始终守恒的，换而言之，电子环电流的磁场在一些地方会加强原磁场，有些地方减弱原磁场，最后总能量不变。在静电学当中，电荷之间是一定会存在势能，这个势能实际上就是静电场存储的能量，两者数值是相等的。磁场也是有势能的，就比如两块异性的磁铁相互吸引，这个时候拉开相互吸引的磁铁需要做功，而这个功转换成磁场的储能。

三、研究的意义

热力学作为物理学的主要观点，在人们的日常生活中以及生产研究中是一种不可或缺的存在。在日常的生活娱乐、科学文化大多都是以力学的方式进行扩展，能量守恒定律是力学与热力学的结合，与此同时，电磁感应现象是在物理体系的重要组成部分，是电力发展的基础，不断推广电磁感应的技术发展有利于进一步解放生产力，科技是第一生产力，提高科技能力，能够大幅度提高生产力水平，增加可利用资源，保障资源的供给，促进电力资源的可持续发展，进行能量守恒定律的发展和电磁感应现象的研究十分必要。室整体提高生产经济水平，是巩固物理学基础的重要条件，促进电力资源可持续发展，有利于物理科学的不断发展，用最直观的角度展体现出电流方向，利用多角度学习，不断地将能量守恒定律与电磁感应现象有机的结合起来，有利于物理知识学习更加丰富生动，直观认真对物理现象进行观测报告，有利于加强对物理知识的了解，促进电磁感应现象和能量守恒定律共同发展。将物理教育的进行有效性教学案例，采用轻度控制手段，用一种灵活的方法提醒、促使推进学生高效性的学习。

四、结语

学校采用物理学教育后的思维则是自发的，在探究能量守恒定律在电磁感应中的现象可以更深层次的了解电磁感应现象。体现了电磁感应现象与能量守恒定律之间的深度联系，在电与磁之间，能量与能量之间不断转换研究，将能量的的研究分析范围缩小，主要集中在一个范围点内，不盲目扩大物理学理论，综上所述，只有不断探析能量守恒定律在电磁感应现象中的应用，才能不断提高科技水平，才能促进物理规律又好又快发展。

参考文献：

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[2]杨伟文.楞次定律在能量守恒定律中的诠释[J].嘉应学院学报（自然科学），2010（05）

[3]刘仁海.电磁感应中巧用能量转换解决问题[J].考试周刊，2012（61）