非闭合导体回路电磁感应现象形成机制的探讨*

张轶炳祁瑞娟王芳芳①

(宁夏大学物理电气信息学院宁夏 银川750021)

①*宁夏高等学校科学研究项目，编号：NGY2013044；2015年宁夏大学研究生创新项目“中美物理探究教学比较及探究实验开发”.

摘 要：很多教材只讨论闭合导体回路的电磁感应现象，事实上非闭合导体中也会产生感应电流．大块导体即使外形上不闭合，但当周围磁场发生变化时，导体内部带电粒子也会在涡旋电场作用下形成涡流．本文利用涡流的形成及其磁效应原理对楞次定律演示环及楞次定律演示仪的实验现象进行解释推理．

关键词:非闭合回路感应磁场感应电流涡流

作者简介：张轶炳(1964-)，女，教授，主要从事大学物理教学及研究.

收稿日期：(2015-06-01)

1问题的提出

高中物理教材对电磁感应现象描述为“只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流”[1]．感应电流产生的磁场叫感应磁场，应用楞次定律可以判断出感应磁场的方向，即当引起感应的磁通增加时，感应电流的磁通与该磁通方向相反(阻碍它的增加)；当引起感应的磁通减小时，感应电流的磁通与该磁通方向相同(阻碍它的减小)．

高中教学中一般用楞次定律演示环验证楞次定律(见图1)，当条形磁铁插入或拔出闭合铝环时，铝环会随着条形磁铁的运动而运动，而插入、拔出非闭合铝环时，铝环则不会随之运动．现在要问非闭合回路能否产生感应磁场？

图……