電磁感應利用電和磁之間的關系，流過單根導線的電流將在其周圍產(chǎn)生磁場。如果將電線纏繞成線圈，磁場就會大大增強，在其周圍產(chǎn)生靜磁場，形成條形磁鐵的形狀，從而產(chǎn)生明顯的北極和南極。
　　空心電磁線圈
　　空心空心線圈

　　如圖所示，線圈周圍產(chǎn)生的磁通量與線圈繞組中流動的電流量成正比。如果在同一線圈上纏繞額外的導線層并流過相同的電流，則靜磁場強度將會增加。

　　因此，線圈的磁場強度由線圈的安培匝數(shù)決定。線圈內(nèi)的導線匝數(shù)越多，其周圍的靜磁場強度就越大。
　　但是，如果我們通過斷開線圈的電流來扭轉(zhuǎn)這個想法，并且在線圈的芯內(nèi)放置一個條形磁鐵而不是空心芯，結(jié)果會怎樣呢？通過將條形磁鐵移入和移出線圈，線圈內(nèi)部磁通量的物理運動就會在線圈中感應出電流。
　　同樣，如果我們保持條形磁鐵靜止并在磁場內(nèi)來回移動線圈，線圈中就會感應出電流。然后，通過移動電線或改變磁場，我們可以在線圈內(nèi)感應出電壓和電流，這個過程稱為電磁感應，是變壓器、電動機和發(fā)電機工作的基本原理。
　　電磁感應現(xiàn)象早在 1830 年代就由邁克爾·法拉第 (Michael Faraday)首次發(fā)現(xiàn)。法拉第注意到，當他將永磁體移入或移出線圈或單個線圈時，它會感應出電動勢或電動勢，換句話說就是電壓，從而產(chǎn)生電流。
　　因此，邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)了一種僅使用磁場力而不使用電池在電路中產(chǎn)生電流的方法。這就引出了一條將電與磁聯(lián)系起來的非常重要的定律，即法拉第電磁感應定律。那么這是如何運作的呢？
　　當下面所示的磁鐵“朝向”線圈移動時，檢流計（基本上是一種非常靈敏的中心調(diào)零動圈式電流表）的指針或指針將僅在一個方向上偏離其中心位置。當磁鐵停止移動并相對于線圈保持靜止時，由于磁場沒有物理運動，檢流計的指針返回到零。
　　同樣，當磁鐵沿另一個方向“遠離”線圈時，檢流計的指針會沿與個方向相反的方向偏轉(zhuǎn)，表明極性發(fā)生變化。然后，通過朝向線圈來回移動磁鐵，檢流計的針將相對于磁鐵的方向運動向左或向右、正向或負向偏轉(zhuǎn)。

　　移動磁鐵的電磁感應

　　電磁感應
　　同樣，如果磁鐵現(xiàn)在保持靜止并且僅線圈朝向或遠離磁鐵移動，則檢流計的針也會向任一方向偏轉(zhuǎn)。然后，通過磁場移動線圈或線圈的動作會在線圈中感應出電壓，該感應電壓的大小與移動的速度成正比。
　　然后我們可以看到，磁場運動越快，線圈中的感應電動勢或電壓就越大，因此法拉第定律成立時，線圈和磁場之間必須存在“相對運動”或運動，并且磁場、線圈或兩者都可以移動。
　　法拉第感應定律
　　從上面的描述我們可以說，電壓和變化的磁場之間存在著一種關系，邁克爾·法拉第的電磁感應定律指出：“每當導體和磁體之間存在相對運動時，電路中就會感應出電壓”。磁場，并且該電壓的大小與通量的變化率成正比”。
　　換句話說，電磁感應是利用磁場產(chǎn)生電壓并在閉合電路中產(chǎn)生電流的過程。
　　那么僅使用磁力就可以在線圈中感應出多少電壓（電動勢）。這是由以下 3 個不同因素決定的。
　　1）。增加線圈中導線的匝數(shù) – 通過增加穿過磁場的單個導體的數(shù)量，產(chǎn)生的感應電動勢量將是線圈中所有單個環(huán)路的總和，因此，如果線圈中有 20 匝線圈中的感應電動勢是一根電線的 20 倍。
　　2）。增加線圈和磁鐵之間相對運動的速度 - 如果相同的線圈穿過相同的磁場，但其速度或速度增加，則電線將以更快的速度切割磁通線，從而產(chǎn)生更多的感應電動勢將被生產(chǎn)。
　　3）。增加磁場強度 - 如果相同的線圈以相同的速度移動通過更強的磁場，則會產(chǎn)生更多的電動勢，因為有更多的力線需要切割。
　　如果我們能夠?qū)⑸蠄D中的磁鐵以恒定的速度和距離不停地移入和移出線圈，我們將產(chǎn)生連續(xù)的感應電壓，該電壓將在正極性和負極性之間交替，從而產(chǎn)生交流或交流輸出電壓，這是發(fā)電機工作原理的基本原理，類似于發(fā)電機和汽車交流發(fā)電機中使用的發(fā)電機。
　　在自行車發(fā)電機等小型發(fā)電機中，小型永磁體通過固定線圈內(nèi)自行車車輪的作用而旋轉(zhuǎn)?；蛘?，可以使由固定直流電壓供電的電磁體在固定線圈內(nèi)旋轉(zhuǎn)，例如在兩種情況下產(chǎn)生交流電的大型發(fā)電機中。

　　使用磁感應的簡單發(fā)電機

　　電磁感應發(fā)電機
　　上面的簡單發(fā)電機型發(fā)電機由一個永磁體組成，該永磁體繞中心軸旋轉(zhuǎn)，并在該旋轉(zhuǎn)磁場旁邊放置一個線圈。當磁鐵旋轉(zhuǎn)時，線圈頂部和底部周圍的磁場在北極和南極之間不斷變化。磁場的旋轉(zhuǎn)運動導致線圈中感應出交變電動勢，如法拉第電磁感應定律所定義。
　　電磁感應強度與磁通密度β（給出導體總長度l（以米為單位）的環(huán)路數(shù)量以及導體內(nèi)磁場變化的速率或速度（以米/秒為單位） ν成正比）或 m/s，由運動電動勢表達式給出：

　　法拉第的運動電動勢表達式

　　法拉第感應電動勢電壓

　　如果導體不與磁場成直角 (90°) 移動，則角度 θ° 將添加到上述表達式中，隨著角度的增加，輸出會減少：

　　電動勢電壓不成直角
　　楞次電磁感應定律
　　法拉第定律告訴我們，可以通過使導體穿過磁場或使磁場移動經(jīng)過導體來將電壓感應到導體中，并且如果該導體是閉合電路的一部分，則會產(chǎn)生電流。該電壓被稱為感應電動勢，因為它是通過電磁感應而變化的磁場感應到導體中的，法拉第定律中的負號告訴我們感應電流的方向（或感應電動勢的極性）。
　　但是，變化的磁通量會通過線圈產(chǎn)生變化的電流，線圈本身會產(chǎn)生自己的磁場，正如我們在電磁體教程中看到的那樣。這種自感電動勢與引起它的變化相反，電流變化率越快，相反的電動勢就越大。根據(jù)楞次定律，該自感電動勢將抵抗線圈中電流的變化，并且由于其方向，該自感電動勢通常稱為反電動勢。
　　楞次定律指出：“感應電動勢的方向總是與引起它的變化相反”。換句話說，感應電流總是與初啟動感應電流的運動或變化相反，這一想法可以在電感分析中找到。
　　同樣，如果磁通量減少，則感應電動勢將通過產(chǎn)生增加到原始磁通量的感應磁通量來抵抗這種減少。
　　楞次定律是電磁感應中確定感應電流流動方向的基本定律之一，與能量守恒定律相關。
　　根據(jù)能量守恒定律，宇宙中的能量總量始終保持恒定，因為能量不會被創(chuàng)造，也不會被毀滅。楞次定律源自邁克爾·法拉第感應定律。
　　關于電磁感應的楞次定律的評論。我們現(xiàn)在知道，當導體和磁場之間存在相對運動時，導體內(nèi)就會感應出電動勢。
　　但導體實際上可能不是線圈電路的一部分，而可能是線圈鐵芯或系統(tǒng)的某些其他金屬部分，例如變壓器。系統(tǒng)的該金屬部分內(nèi)的感應電動勢導致循環(huán)電流在其周圍流動，這種類型的電流稱為渦流。
　　電磁感應產(chǎn)生的渦流在磁場內(nèi)的線圈芯或任何連接金屬部件周圍循環(huán)，因為對于磁通量來說，它們就像單線圈一樣。渦流對系統(tǒng)的實用性沒有任何貢獻，而是通過像負力一樣在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生電阻加熱和功率損耗來對抗感應電流的流動。然而，在電磁感應爐應用中，僅使用渦流來加熱和熔化鐵磁金屬。

　　變壓器中循環(huán)的渦流

　　渦流

　　上述變壓器鐵芯中變化的磁通量不僅會在初級和次級繞組中感應電動勢，而且還會在鐵芯中感應電動勢。鐵芯是良導體，因此在實心鐵芯中感應的電流會很大。此外，根據(jù)楞次定律，渦流的流動方向會削弱初級線圈產(chǎn)生的磁通。因此，初級線圈中產(chǎn)生給定B場所需的電流增加，因此磁滯曲線沿H軸更寬。

　　鐵芯層壓
　　鐵芯層壓
　　渦流損耗和磁滯損耗不能完全消除，但可以大大降低。變壓器或線圈的磁芯材料不是采用實心鐵芯，而是“層壓”磁路。
　　這些疊片是非常薄的絕緣（通常帶有清漆）金屬條，連接在一起形成實心芯。疊片增加了鐵芯的電阻，從而增加了渦流流動的整體阻力，因此鐵芯中感應渦流的功率損耗減少了，這就是為什么變壓器的磁鐵路和電機都是層壓的。