电流的磁效应和电磁感应中的能量问题 原平市第一中学 朱东平1820 年丹麦物理学家奥斯特发现：把一段直导线平行地放在小磁针的上方，当导线中有电流通过时小磁针就会发生偏转，这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这就是电流的磁效应。电流的磁效应发现以后，人们很自然地想到：利用磁场是不是也能产生电流呢？英国物理学家法拉第经过十年坚持不懈的努力，终于取得重大突破，在 1983 年发现了由磁场产生电流的条件和规律。由磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。在这里我就这两类问题中的能量转化情况谈谈我的看法：一、在电流产生磁场的现象中：无论是通电直导线产生磁场的现象，还是通电线圈产生磁场的现象，都是原来空间没有磁场，现在有了磁场，这个过程中必然有了磁场能量的增加。磁场的能量显然是来源于给导线或线圈提供电流的电源。二、在电磁感应现象中：原来电路中没有电流，现在发生电磁感应产生了电流，电流通过有电阻的导体转化成了焦耳热；或者电流通过化学电源给其充电；总之，消耗了电能，那么这个电能从哪里来呢？是来源于磁场能量吗？在电磁感应中一部分情况感应电流的电能是来源于磁场能量；而还有一部分感应电流的电能不是消耗了磁场能量，而是以磁场为桥梁实现的其他形式的能量和电能的相互转化或者转移。我们分情况来讨论：1、闭合电路中的部分导线（或线圈）与磁场相对运动而产生的电磁感应现象中（切割类）的情况下，显然电能是来源于磁铁、导线、导线框的机械能或者控制它们运动的人的内能或者其他物体的能量。例 1、在含有电阻的水平光滑导轨上有一导体棒 AB，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中；导体棒开始具有初速度 v,试分析 AB 运动中的能量转化情况？ 分析：导体棒向右运动时由于切割磁感线而产生了感应电流，而导体棒就会受到向左的安培力；导体棒就做向右的减速运动；导体棒克服安培力做功动能减少转化成了回路中的电能。如果要保持导体棒匀速运动人或者其他物体必须对导体棒做正功，而导体棒对人或者物体做负功，从而消耗人或者其他物体的能量转化成回路中的电能。在这里磁场只是个载体，磁场能量没有变化。例 2、右下图（甲）和（乙）中，线圈和磁铁之间有相对运动时；试分析能量转化情况？分析：（甲）图中线圈不动，磁铁向下运动时，在线圈中产生了感应电流，线圈就对磁铁产生了向上的磁场力，阻碍磁铁向下运动，磁铁克服磁场力做功其机械能减少转化成了线圈中的电能，线圈不是超导体时...
