探析能量守恒定律在電磁感應現象中的應用

付豪

【摘要】 現如今，物理學的廣泛傳播，物理學愛好者不斷增長，將能量守恒定律與電磁感應現象是現行物理學發展的必由之路。能量守恒定律在電磁感應現象中的應用以一種奇特表現形式具備了物理學中的優點。不斷地提高物理學知識，促進物理學的發展，以一種科學的形式來表達事物生產生活的規律。這就促使物理的學習更加的人性化，讓物理的研究在生活中得到充分的運用，極大豐富人們的精神生活，展現物理學魅力，更深層次的了解物理學知識，開拓物理思維方式。本文就著探析能量守恒定律在電磁感應現象中的應用進行深度分析。

【關鍵詞】能量守恒定律；電磁感應現象；應用研究

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）28-0113-01

一、能量守恒定律與電磁感應現象定義

1.能量守恒定律定義

能量守恒定律觀點主要來自邁爾、焦耳等科學家，在時空之中，能量不是憑空捏造的，能量只能通過物體與物體之間的傳導，并且在傳導的過程中，能量始終處于一種守恒的狀態，只是將能量轉化成另外一種形式，在本質上，能量不會被消耗，在運動的過程的能量也不會增加，能量是一種物理做工，他是物體在邏輯上的一種流動力，他在一定程度上表現了物體做工的力度能量是守恒的，但是能量的類型不是一成不變的，物體的運動方式多種多樣，根據不同的類型，能量分為熱能、化學能、風能等等，這些能量之間在一定的條件下可以相互轉化。

2.電磁感應現象定義

電磁感應現象顧名思義是電與磁之間的相互聯系，曲面面積S與磁場之間的作用，是磁場感應度與面積之間的聯系作用出定義為Φ的磁通量，通過Φ的改變產生了一種勢能，當產生勢能的來源發生閉合時，這種勢能推動，電子開始快速流動。這是電磁之間的聯系的具體表現，有利于不斷電磁之間的相互轉化，在利用電磁感應定律解決問題時，通常采用這類方式，在電磁感應現象之中，能量遵守能量守恒定律，將其勢能一定的條件下在磁場轉化為電能。電磁感應定律的廣泛運用，可以有效的增加電力，在一定程度上緩解了電力不足的現象，推動了電力的發展，可以不斷地提高生產力。

二、探析能量守恒定律在電磁感應現象中的應用

1.能量守恒定律下永動機的不合理性

一類和二類永動機，在目前的科學框架下是被認定不可能對的，是典型的忽視能量守恒定律。科學是發展科技的基礎，要在已有科學的情況下，以熱力學為依據，能量守恒定律為根本來發展科技，在時鐘下擺的相互作用下，鐘擺由于左右不間斷擺動會產生一個相互的推力，使得鐘擺不斷地左右運動，但是在運動的過程中，由于空氣阻力的原因一部分的推力轉化為摩擦力，在擺動的過程中，推力逐步的轉化，推力越來越小，摩擦力越來越多，在大量的摩擦力的情況下，推力小于摩擦力，搖擺的鐘擺慢慢的停下，其中推力轉化成摩擦力的情況就是遵守了能量守恒定律，在《擺式時鐘》一書中，根據伽利略的重力學原理中，推翻了永動機的可能性，但是利用電磁現象能否造成永動機并沒有給出明確的答案。其實答案根據統計力學定律和熱學定律就可以做出一個完美的解釋。在統計力學定律和熱力學第二定律中看出，對于一個小尺度系統，在一定的時間內是有熵減的概率的，但是這個概率是隨著時間以e指數衰減的。

2.運用能量守恒定律判斷感應電流的方向

在高中物理實驗中，最常見的就是利用線圈和磁鐵形成電磁感應現象來判斷電流的方向，將線圈按照軸線形成螺旋環繞的形狀，利用一塊磁鐵，將磁鐵的北極放置在局里線圈近的位置，此題的類型是典型的楞次定律的運用，除能量守恒定律之外，可利用楞次定律，在楞次定律中，感應電流可以感應出電流的磁場，從而判斷感應電流的方向，由于磁場感應度與面積之間的聯系作用出定義為Φ的磁通量的逐漸的發生變化，線圈的閉合從而產生的感應電流與感應電動勢能，在線圈與磁鐵的相互作用力中，線圈對磁鐵有一個排斥力，磁鐵要克服這個力就會在克服的工作中，通過能量守恒定律，將做功的勢能轉化成線圈中的能量，最后通過右手螺旋定則判斷感應電流的方向。

3.電子勻速圓周運動產生的磁場現象

磁場的能量密度是B^2，在這個在R^3中積分就會發現是能量還始終守恒的，換而言之，電子環電流的磁場在一些地方會加強原磁場，有些地方減弱原磁場，最后總能量不變。在靜電學當中，電荷之間是一定會存在勢能，這個勢能實際上就是靜電場存儲的能量，兩者數值是相等的。磁場也是有勢能的，就比如兩塊異性的磁鐵相互吸引，這個時候拉開相互吸引的磁鐵需要做功，而這個功轉換成磁場的儲能。

三、研究的意義

熱力學作為物理學的主要觀點，在人們的日常生活中以及生產研究中是一種不可或缺的存在。在日常的生活娛樂、科學文化大多都是以力學的方式進行擴展，能量守恒定律是力學與熱力學的結合，與此同時，電磁感應現象是在物理體系的重要組成部分，是電力發展的基礎，不斷推廣電磁感應的技術發展有利于進一步解放生產力，科技是第一生產力，提高科技能力，能夠大幅度提高生產力水平，增加可利用資源，保障資源的供給，促進電力資源的可持續發展，進行能量守恒定律的發展和電磁感應現象的研究十分必要。室整體提高生產經濟水平，是鞏固物理學基礎的重要條件，促進電力資源可持續發展，有利于物理科學的不斷發展，用最直觀的角度展體現出電流方向，利用多角度學習，不斷地將能量守恒定律與電磁感應現象有機的結合起來，有利于物理知識學習更加豐富生動，直觀認真對物理現象進行觀測報告，有利于加強對物理知識的了解，促進電磁感應現象和能量守恒定律共同發展。將物理教育的進行有效性教學案例，采用輕度控制手段，用一種靈活的方法提醒、促使推進學生高效性的學習。

四、結語

學校采用物理學教育后的思維則是自發的，在探究能量守恒定律在電磁感應中的現象可以更深層次的了解電磁感應現象。體現了電磁感應現象與能量守恒定律之間的深度聯系，在電與磁之間，能量與能量之間不斷轉換研究，將能量的的研究分析范圍縮小，主要集中在一個范圍點內，不盲目擴大物理學理論，綜上所述，只有不斷探析能量守恒定律在電磁感應現象中的應用，才能不斷提高科技水平，才能促進物理規律又好又快發展。

參考文獻：

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