定義
法拉第電磁感應定律——感應電動勢的大小法拉第電磁感應定律指的是任何封閉電路中感應電動勢的大小，等於穿過這一電路磁通量的變化率。
解釋
從1800年代起便用於物理課堂中，展示電磁感應現象的感應線圈基本定律
法拉第電磁感應定律是電磁學中的一條基本定律，跟變壓器、電感元件及多種發電機的運作有密切關係。
發現者
此定律於1831年由麥可·法拉第發現，約瑟·亨利則是在1830年的獨立研究中比法拉第早發現這一定律，但其並未發表此發現。故這個定律被命名為法拉第定律。
本定律可用以如圖公式表達。
公式表達電動勢的方向
電動勢的方向（公式中的負號）由楞次定律提供。“通過電路的磁通量”的意義會由下面的例子闡述。
傳統上有兩種改變通過電路的磁通量的方式。至於感應電動勢時，改變的是自身的電場，例如改變生成場的電流（就像變壓器那樣）。而至於動生電動勢時，改變的是磁場中的整個或部份電路的運動，例如像在同極發電機中那樣。
電磁感應演示器
電路圖電磁感應演示器主要用來演示物理學中的法拉第電磁感應定律和楞次定律，其電路如圖所示。主要由電磁感應線圈及感應信號輸入電路、感應電流放大器、顯示驅動放大器與顯示、延時控制與互鎖電路等組成。圖中，IClA～D—LM324；IC2A～D—CD4011；IC3A～C—cd4066。
發現
自從H.C.奧斯特在1820年發現電流的磁效應,揭示了電與磁聯繫的一個方面之後,不少物理學家試圖探索磁是否也能產生電，他們曾經進行過不少實驗，但均未獲得成功。1824年起，法拉第也進行了努力的探索。
當年，他曾把磁鐵放在接有檢流計的線圈內，結果沒有發現檢流計指針偏轉。1825年，他將導線迴路放在另一通電迴路附近，期望在導線迴路中能感應電流，因為他當時認為：既然帶有電荷的導體能使附近導體感應電荷，那么，載有電流的導體也能使附近導體感應電流，二者應有相似的性質。但他在實驗過程中由於只觀察了恆定電流對導體的作用，未研究電流變化時的效應，而沒有得到任何結果。
1828年，他又設計了專門的裝置，使導線和磁鐵處於不同位置，都仍然未見導線內產生電流。這些失敗並沒有動搖他的信心，經過反覆思索和實驗,他終於在1831年8月29日第一次觀察到感應的效應。他在一個外圓直徑為 6英寸的軟鐵環上相對地繞了二組線圈A和B；線圈 B的兩端用銅導線連結起來，並將銅導線的一段放在遠離線圈B3英尺的一個磁針的上方,這個磁針相當於一個檢流計；線圈A連線由10個電池組成的電池組。法拉第發現將線圈 A接通電池的瞬間，小磁針來回擺動，最終穩定在原來的位置；斷開電池的瞬間，磁針再次出現擾動，然後又恢復原來位置。接著他稍事改進檢測電流的裝置,將連線線圈B的銅導線改制成扁平的線框，平行地放置在小磁針的旁邊。他發現線圈A與電池組接通和斷開的瞬間,線框對磁針吸引相反,表明接通和斷開瞬間，線圈B中的電流方向相反。實驗的結果出乎原來的預料，感應效應不是持續的而是短瞬的。
為了證實感應電流是同磁的某種變化相聯繫的想法,9月24日，他在一根軟鐵棒上繞以線圈，將線圈與檢流計連線,然後將軟鐵棒放在一根磁鐵棒的N極和另一根磁鐵棒的S極之間,兩根磁鐵棒的另一極彼此接觸。每當軟鐵棒脫離或接觸兩極時，檢流計的指針發生短暫的擾動。以後他進一步做了一系列實驗，用來判明產生感應電流的條件和決定感應電流的因素。他觀察了磁棒插入線圈和從線圈內移出時的感應現象（10月17日）；他做了電源接通和斷開時兩個同軸線圈的感應實驗，並用鐵心增強感應效應（10月1日和18日）;他借用皇家科學院大型磁鐵增強感應效果，並用圓盤在磁場中的鏇轉獲得連續的電流（10月28日），這是世界上第一台利用感應原理的發電機。
法拉第圓盤發電機此外，他還做了許多其他感應現象的實驗。通過廣泛的實驗和精心的思索，他終於揭開了感應現象的奧秘。用他自己的語言來說，就是在電流和磁體周圍的空間存在一種“緊張狀態”，他用磁力線來描述這種“緊張狀態”。當導線切割磁力線運動時產生感應電流。
表達式
1832年，法拉第發現在相同的情況下，不同金屬導線中產生的感應電流同導線的導電能力成正比。這個結果表明，感應在於產生確定的電動勢，它同導線的性質無關，而僅取決於導線對磁力線的切割。他甚至相信不論導線形成閉合迴路還是開路,都可產生感應電動勢。1834年俄國的Э.Χ.楞次給出了確定感應電流方向的明確表述。在這樣的基礎上，F.E.諾埃曼於1845年給出了感應定律的數學表述。雖然法拉第並沒有把他的研究結果用數學公式定量表示出來，但他對於電磁感應現象的豐富研究，無疑有資格贏得發現的全部榮譽。用現代語言來表述，當迴路內部的磁通發生變化時，迴路上產生的感應電動勢同總磁通的時間變化率成正比，用數學公式表示如圖公式表達。
歷史意義
法拉第電磁感應定律是電磁學的一條重要的基本定律，它的發現具有重大的意義。通過法拉第定律，可以對電和磁之間的聯繫有更進一步的認識，從而激勵人們探索電和磁普遍聯繫的理論。從這定律出發，J.C.麥克斯韋推廣了電場的概念：空間不但可以存在由電荷激發的靜電場，也可存在由變化磁場激發的渦鏇電場。根據這一假設，得出了電磁場方程組中的一個基本方程墷×E＝-дB/дt。
電磁感應現象的發現在實際套用方面有著更為重要的意義，電力、電信等工程的發展就同這一發現有密切的關係；發電機、變壓器等重要電力設備都是直接套用電磁感應原理製成，用它們建立電力系統，將各種能源（煤、石油、水力等）轉換成電能並輸送到需要的地方，這就極大地推動了社會生產力的發展。
法拉第1831年8月29日日記手跡參見M.法拉第,它記錄了電磁感應的第一個成功的實驗。
知識要點
一、基礎知識1、電磁感應、感應電動勢、感應電流I
電磁感應是指利用磁場產生電流的現象。所產生的電動勢叫做感應電動勢。所產生的電流叫做感應電流。要注意理解:1)產生感應電動勢的那部分導體相當於電源。2)產生感應電動勢與電路是否閉合無關,而產生感應電流必須閉合電路。3)產生感應電流的兩種敘述是等效的,即閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動與穿過閉合電路中的磁通量發生變化等效。
2、電磁感應規律
感應電動勢的大小:由法拉第電磁感應定律確定。
--當長L的導線，以速度，在勻強磁場B中，垂直切割磁感線，其兩端間感應電動勢的大小為。
如圖所示。設產生的感應電流強度為I，MN間電動勢為，則MN受向左的安培力，要保持MN以勻速向右運動，所施外力，當行進位移為S時，外力功。為所用時間。
而在時間內，電流做功，據能量轉化關係，，則。
∴，M點電勢高，N點電勢低。
此公式使用條件是方向相互垂直，如不垂直，則向垂直方向作投影。
，電路中感應電動勢的大小跟穿過這個電路的磁通變化率成正比--法拉第電磁感應定律。
如上圖中分析所用電路圖，在迴路中面積變化，而迴路跌磁通變化量，又知。
∴
如果迴路是匝串聯，則。
公式一:。注意:1)該式普遍適用於求平均感應電動勢。2)只與穿過電路的磁通量的變化率有關,而與磁通的產生、磁通的大小及變化方式、電路是否閉合、電路的結構與材料等因素無關。公式二:。要注意:1)該式通常用於導體切割磁感線時,且導線與磁感線互相垂直(l^B)。2)為v與B的夾角。l為導體切割磁感線的有效長度(即l為導體實際長度在垂直於B方向上的投影)。公式三:。注意:1)該公式由法拉第電磁感應定律推出。適用於自感現象。2)與電流的變化率成正比。
公式中涉及到磁通量的變化量的計算,對的計算,一般遇到有兩種情況:1)迴路與磁場垂直的面積S不變,磁感應強度發生變化,由,此時,此式中的叫磁感應強度的變化率,若是恆定的,即磁場變化是均勻的,那么產生的感應電動勢是恆定電動勢。2)磁感應強度B不變,迴路與磁場垂直的面積發生變化,則,線圈繞垂直於勻強磁場的軸勻速轉動產生交變電動勢就屬這種情況。
嚴格區別磁通量,磁通量的變化量磁通量的變化率,磁通量,表示穿過研究平面的磁感線的條數,磁通量的變化量,表示磁通量變化的多少,磁通量的變化率表示磁通量變化的快慢,,大,不一定大;大,也不一定大,它們的區別類似於力學中的v,的區別,另外I、也有類似的區別。
公式一般用於導體各部分切割磁感線的速度相同,對有些導體各部分切割磁感線的速度不相同的情況,如何求感應電動勢？如圖1所示,一長為l的導體桿AC繞A點在紙面內以角速度勻速轉動,轉動的區域的有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B,求AC產生的感應電動勢,顯然,AC各部分切割磁感線的速度不相等,,且AC上各點的線速度大小與半徑成正比,所以AC切割的速度可用其平均切割速度,即,故。
--當長為L的導線，以其一端為軸，在垂直勻強磁場B的平面內，以角速度勻速轉動時，其兩端感應電動勢為。
如圖所示，AO導線長L，以O端為軸，以角速度勻速轉動一周，所用時間，描過面積，（認為面積變化由0增到）則磁通變化。
在AO間產生的感應電動勢且用右手定則制定A端電勢高，O端電勢低。
--面積為S的紙圈，共匝，在勻強磁場B中，以角速度勻速轉坳，其轉軸與磁場方向垂直，則當線圈平面與磁場方向平行時，線圈兩端有最大有感應電動勢。
如圖所示，設線框長為L，寬為d，以轉到圖示位置時，邊垂直磁場方向向紙外運動，切割磁感線，速度為（圓運動半徑為寬邊d的一半）產生感應電動勢
，端電勢高於端電勢。
邊垂直磁場方向切割磁感線向紙里運動，同理產生感應電動熱勢。端電勢高於端電勢。
邊，邊不切割，不產生感應電動勢，．兩端等電勢，則輸出端M．N電動勢為。
如果線圈匝，則，M端電勢高，N端電勢低。
參照俯示圖，這位置由於線圈長邊是垂直切割磁感線，所以有感應電動勢最大值，如從圖示位置轉過一個角度，則圓運動線速度，在垂直磁場方向的分量應為，則此時線圈的產生感應電動勢的瞬時值即作最大值.即作最大值方向的投影，（是線圈平面與磁場方向的夾角）。
當線圈平面垂直磁場方向時，線速度方向與磁場方向平行，不切割磁感線，感應電動勢為零。
總結：計算感應電動勢公式：
注意：公式中字母的含義，公式的適用條件及使用圖景。
區分感應電量與感應電流,迴路中發生磁通變化時,由於感應電場的作用使電荷發生定向移動而形成感應電流,在內遷移的電量(感應電量)為
,僅由迴路電阻和磁通量的變化量決定,與發生磁通變化的時間無關。因此,當用一磁棒先後兩次從同一處用不同速度插至線圈中同一位置時,線圈裡聚積的感應電量相等,但快插與慢插時產生的感應電動勢、感應電流不同,外力做功也不同。
2、自感現象、自感電動勢、自感係數L
自感現象是指由於導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象。所產生的感應電動勢叫做自感電動勢。自感係數簡稱自感或電感,它是反映線圈特性的物理量。線圈越長,單位長度上的匝數越多,截面積越大,它的自感係數就越大。另外,有鐵心的線圈的自感係數比沒有鐵心時要大得多。
自感現象分通電自感和斷電自感兩種,其中斷電自感中“小燈泡在熄滅之前是否要閃亮一下”的問題,如圖2所示,原來電路閉合處於穩定狀態,L與並聯,其電流分別為,方向都是從左到右。在斷開S的瞬間,燈A中原來的從左向右的電流立即消失,但是燈A與線圈L構成一閉合迴路,由於L的自感作用,其中的電流
不會立即消失,而是在迴路中逐斷減弱維持暫短的時間,在這個時間內燈A中有從右向左的電流通過,此時通過燈A的電流是從開始減弱的,如果原來,則在燈A熄滅之前要閃亮一下;如果原來,則燈A是逐斷熄滅不再閃亮一下。原來哪一個大,要由L的直流電阻和A的電阻的大小來決定,如果,如果。
分析實例
如圖所示，此時線圈中通有右示箭頭方向的電流，它建立的電流磁場B用右手安培定則判定，由下向上，穿過線圈。當把滑動變阻器的滑片P向右滑動時，電路中電阻增大，電源電動勢不變，則線圈中的電流變小，穿過線圈的電流磁場變小，磁通量變小。根據楞次定律，產生感應電流的磁場阻礙原磁通量變小，所以感應電流磁場方向與原電流磁場同向，也向上。根據右手安培定則，感應電流與原電流同向，阻礙原電流減弱。
同理，如將滑片P向左滑動，線圈中原電流增強，電流磁場增強，穿過線圈的磁通量增加，產生感應電流，其磁場阻礙原磁通量增強與原磁場反向而自上向下穿過線圈，據右手安培定則判定感應電流方向與原電流反向，阻礙原電流增強。
2、由於線圈（導體）本身電流的變化而產生的電磁感應現象叫自感現象。在自感現象中產生感應電動勢叫自感電動勢。
由上例分析可知：自感電動勢總量阻礙線圈（導體）中原電流的變化。
3、自感電動勢的大小跟電流變化率成正比。
L是線圈的自感係數，是線圈自身性質，線圈越長，單位長度上的匝數越多，截面積越大，有鐵芯則線圈的自感係數L越大。單位是亨利（H）。
如是線圈的電流每秒鐘變化1A，線上圈可以產生1V的自感電動勢，則線圈的自感係數為1H。還有毫亨（mH），微亨（H）。
