科学一隅：电磁感应中的两个有趣现象

电与磁，磁与电这两者总是相辅相成的出现的。当电场与磁场垂直时，它们就会形成叠加的电磁场，而电磁场在不断的向外延伸时，就会形成电磁波。

电磁波在生活中无处不在，常见的电磁波有太阳光等，电磁波在真空中传播的速度等于光速。要想弄清楚电磁波，咱们还得从最基本电磁感应说起，今天就来聊聊电磁感应中的两个有趣现象。

第一：磁单极与磁铁穿过线圈时，线圈中的电流是如何变化的呢？

假设有一个线圈悬浮在真空中，让一个条形磁铁穿过线圈，根据电磁理论中的楞次定律可知，当条形磁铁的N极靠近线圈时，由于线圈中感应出来的电流所产生的磁场总要阻碍引起线圈磁通量的变化。

因此，线圈中的电流所产生的磁场的N极与条形磁铁的N极相对，这时，用右手定则即可判断出线圈中的电流方向为逆时针的。当条形磁铁穿过线圈并远离线圈时，这时条形磁铁与线圈靠得较近的是S极。

根据楞次定律判断，此式的线圈中的感应电流所产生的磁场方向的N极与条形磁铁的S极正对，此时用右手定则来判断线圈中的感应电流方向时，发现线圈中的感应电流的方向为顺时针的。也就是说，条形磁铁穿过线圈的过程中，线圈中的感应电流的大小和方向都在不断的变化。

假如在空间中存在着磁单极，磁单极N穿过线圈时，线圈中的电流将会怎样变化呢？通过楞次定律与右手定则你会发现，无论磁单极N是靠近线圈还是远离线圈，线圈中的感应电流的方向总是逆时针的。

用目前人类所了解的电磁场的理论来阐述这个现象，则只能说明一点，磁场不是磁单极做定向移动而产生的，而是电子做定向移动所产生的。

第二：自感现象

关于自感现象，生活中也是无处不在。如果你将家里连接灯泡的电线绕几圈后，你会发现，当你打开电源时，电灯会逐渐变亮，当你断开电源时，电灯泡会逐渐的熄灭。

这个现象说明了，在电灯泡上的绕线电线在电流变化的一瞬间，它就会产生感应电动势。打开开关的一瞬间，它所产生的感应电动势会阻止整个电路中的电流通入电灯中，从而使电灯延迟。

当关闭开关时，线圈中同样会产生感应电动势，此时，它所产生的感应电动势与电灯泡组成了一个回路，因此，电灯泡会逐渐的熄灭。

在进一步研究自感现象的过程中，人们发现，线圈的自感现象的程度与线圈的匝数，通过线圈的电流大小，以及线圈中是否有铁芯有关。当线圈的匝数越多，通过线圈的电流越大，电流的变化越快，线圈中包含铁芯时，线圈的自感现象也就越明显，自感的电流也就会越大。

线圈的自感现象常常用于电器设备中，但是，线圈的自感电流过大时，则会危及人的安全。例如，在大功率电动机中，当通过电动机的电流很大时，在断开电源的一瞬间，电动机中的线圈则会产生很大的感应电动势。

如此大的感应电动势加在闸刀的两端，它就会击穿闸刀中间的空气，使空气发生电离，从而烧坏闸刀。如果电动机中的电流过大时，在断开闸刀的一瞬间，产生的感应电动势在闸刀上出现了放电现象后，则会危及到人的安全。

为了抵消掉线圈中的感应电流，通常采用双绕线的方向，即不管在通电的瞬间还是在断电的瞬间，线圈上的两根方向不同的导线所产生的磁场正好相反，因此相互抵消掉了，此时线圈中的自感电动势就会很小了。