感生电动势和动生电动势是两码事吗

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感生电动势和动生电动势是两码事吗？

黄新卫

物理学教材都认为，感生电动势和动生电动势是两码事。

动生电动势是指导线在磁场中运动时，由于切割磁力线而产生的电动势，这种电动势产 生的根本原因是导线中的电子在磁场中运动时由于切割磁力线而受到了洛伦兹力的作用。 感生电动势是指导线的回路保持不动，而穿过回路的磁通量发生变化所产生的电动势。 物理学教材一致认为，这种电动势产生的根本原因不能归结到洛伦兹力的作用，而只能用麦 克斯韦的感生电场理论来解释。也就是说，感生电动势和动生电动势产生的根本原因是不同 的，这两种电动势本质上是两码事。

我个人分析认为，如果深入地研究感生电动势产生的机理，感生电动势应该和动生电动 势一样，都是洛伦兹力产生的。下面我就详尽论述我的观点。

一根长直导线，开始没有电流通过。远处一个导线闭合回路，也不会有磁力线穿过。现 在长直导线开始通电流，于是它马上产生了磁场，产生了磁力线。磁力线是如何到达并穿过 闭合回路的呢？应该像一粒石子扔进平静的水中而产生一圈圈波纹一样向四周传播。也就是 说，磁力线应该像水的波纹一样离开长直导线向远处运动，这不就与闭合回路产生了切割吗 ？所不同的是，这里是磁力线运动而导线不运动，而动生电动势是导线运动而磁力线不运动 。不管是谁动谁不动，都是磁力线与导线相对运动。因此，从本质上讲，两者是一码事，都 可以用洛伦兹力来解释。

当长直导线断电时，它的磁场马上就要消失。磁场是怎样消失的呢？是在空间中自行消 失的吗？不知道是否有哪本专著上分析过磁场的产生和消失过程，我是这样认为的：磁力线 应向导线方向缩回，磁场应被导线收回。有人可能会说，这种观点没有依据。是的，凭眼睛 是看不到磁力线是向导线方向缩回的还是在空间中自行消失的，这只是我的推测。不过我想 ，在一个密封空箱外有一根通电流直导线，它产生的磁场由空箱中的观测者用仪器检测，当 导线逐渐远离空箱时和当导线不动而电流逐渐减小时，观测者用仪器来检测磁场的各种变化 特征，他恐怕不能分辨出这两者有什么不同，恐怕不能判断出空箱外的导线究竟是正在逐渐 远离还是电流正在逐渐减小。如果导线远离，它将带着它的磁场、磁力线一起走。如果空箱 中的观测者用各种手段都检测不出究竟是导线远离还是电流减小，那么电流减小也应该造成 磁力线从空箱内向空箱外运动，而不是在空箱中自行消失。

说来说去，我个人认为，一个导线闭合回路磁通量是增大还是减小，取决于切割回路导 线而进来的磁力线多还是同时切割回路导线而出去的磁力线多。我个人认为回路磁通量变化 而产生的感生电动势实质上还是磁力线与导线相对运动而产生的，还是可以用洛伦兹力来解 释的。感生电动势和动生电动势实质上是一码事。

如果用磁铁靠近或远离一个导线闭合回路来分析，则更好解释磁通量的变化实质上就是 磁力线切割导线进入或离开回路所造成的。一部分磁力线切割靠近磁铁的回路导线一边，同 时另一部分磁力线切割离磁铁较远的回路导线一边，但这两部分磁力线的数量、密度不同， 从而产生的电动势不一样大，两者之差就是感生电动势。具体分析我在此就不详细论述了， 有兴趣的话可以自己分析一下。