法拉第和亨利的实验
长期以来，电和磁被认为是独立的、不相关的现象。奥斯特、安培和其他一些人在 19 世纪早期的几十年中进行的电流实验证实了电和磁是相互关联的事实。他们发现移动的电荷会产生磁场。例如，电流会使附近的磁罗盘指针偏转。问题来了，是否会产生相反的效果？移动的磁铁能产生电流吗？这种电和磁的关系是大自然允许的吗？答案是肯定的！英国的迈克尔·法拉第和美国的约瑟夫·亨利进行的实验最终证明，当磁场变化时，闭合线圈中会感应出电流。
电磁感应现象不仅具有理论或学术兴趣，而且具有实际用途。考虑一个没有电的世界——没有电灯、没有火车、没有电话，也没有个人电脑。法拉第和亨利的实验有助于现代发电机和变压器的发展。
法拉第和亨利的实验
法拉第和亨利进行了一系列实验，最终发现和理解了电磁感应。我们现在将讨论其中的一些实验。
实验 - 1
线圈 C 连接到下图中的电流计 G。当条形磁铁的北极被推向线圈时，检流计的指针会偏转，表明线圈中存在电流。只要条形磁铁在移动，偏转就是永久性的。当保持静止的磁铁不移动时，检流计中没有偏转。当磁铁被推离线圈时，检流计会向相反的方向偏转，表明电流已经改变。
此外，当条形磁铁的南极移向或远离线圈时，检流计中的偏转与北极看到的类似运动的偏转极性相反。此外，当磁铁被更快地推向或拉离线圈时，发现偏转（因此电流）更大。相反，当条形磁铁保持静止并且线圈 C 移向或远离磁铁时，会观察到相同的效果。它表明磁体和线圈的相对运动是线圈中产生（感应）电流的原因。
实验 – 2
下图中的条形磁铁由与电池相连的第二个线圈 C2 代替。线圈C 2中的恒定电流产生恒定磁场。随着线圈C 2向线圈C 1移动，检流计偏转。这表明在线圈C 1中，正在感应电流。当 C 2移开但方向相反时，检流计再次偏转。只要线圈 C 2移动，偏转就会持续。当线圈C 2保持固定而线圈C 1移动时，观察到相同的效果。同样，是线圈的相对运动导致电流流动。
实验 – 3
前两个实验涉及磁铁和线圈之间以及两个线圈之间的相对运动。法拉第在另一项实验中证明，相对运动不是绝对要求。该图描绘了两个线圈，C 1和 C 2 ，它们保持静止。线圈 C 1连接到 G 是电流计，线圈 C 2连接到电池以及轻敲键 K。
按下敲击键 K 时，检流计会出现瞬时偏转。检流计的指针立即归零。如果连续按住该键，检流计不会出现偏转。松开按键时，会观察到短暂的偏转，但这次是相反的方向。当一根铁棒沿其轴线插入线圈时，挠度会急剧增加。
示例问题
问题 1：你会怎么做才能获得大的检流计偏转？
回答：
One or more of the following steps can be taken to obtain a large deflection-
- Insert a soft iron rod into the coil C2,
- We can connect powerful battery in coil, and
- By moving faster the arrangement towards the test coil C1.
问题 2：在没有电流计的情况下，您将如何证明感应电流的存在？
回答：
Replace the galvanometer with a small bulb, and the relative motion of the two coils will cause the bulb to glow, indicating the presence of an induced current.
问题3：在实验3中，当敲击键被按下时会发生什么？
回答：
The galvanometer exhibits a momentary deflection and immediately returns to zero.
问题 4：当磁铁快速靠近线圈时会发生什么？
回答：
The induced current in the coil will be greater because the number of magnetic fields passing through the coil will change more rapidly, resulting in a greater induced current.
问题5：如果线圈和磁铁以相同的方向和相同的速度运动会发生什么？
回答：
When the coil and a magnet are moved in the same direction and at the same speed, the magnetic field across the coil does not change, and thus no electric current is induced in the coil.