有关超导的问题如果有一个这样的超导线圈放在一空间内,有一个磁铁从无穷远处穿过线圈至无穷远处.那么线圈内的电流情况如何?要求:用楞次定律及能量守恒定律解答.

来源：学生作业帮助网编辑：作业帮时间：2024/05/05 00:32:16

有关超导的问题如果有一个这样的超导线圈放在一空间内,有一个磁铁从无穷远处穿过线圈至无穷远处.那么线圈内的电流情况如何?要求:用楞次定律及能量守恒定律解答.
有关超导的问题
如果有一个这样的超导线圈放在一空间内,有一个磁铁从无穷远处穿过线圈至无穷远处.那么线圈内的电流情况如何?
要求:用楞次定律及能量守恒定律解答.

有关超导的问题如果有一个这样的超导线圈放在一空间内,有一个磁铁从无穷远处穿过线圈至无穷远处.那么线圈内的电流情况如何?要求:用楞次定律及能量守恒定律解答.
楞次定律：感应电动势总有这样的方向,即它产生的感应电流在回路中产生的磁场会阻碍引起感应电动势的磁通量的变化.
超导体的一个特点：超导体内电场总为零.【这是因为对于超导体来说,由于它的电阻为零,即使在其中有电流产生,维持该电流也不需要加电场.】
超导线圈有如下重要特性：超导环内的磁通量（这个是指穿过线圈的所有磁通的总和）是不能变的.【因为如果改变了,根据电磁感应定律,在环内就产生电场,这和超导体内电场为零是矛盾的.】
那么在磁铁从无穷远靠近超导线圈的过程中,线圈会产生阻碍磁铁靠近的电流（即磁场）.至于靠近的过程中电流的大小如何变化,这要看磁铁的磁场在线圈内产生的磁通量的大小（而不是磁通量的变化率）如何变化：要是一直变大,则感应电流一直变大.
这样,可以得知：在整个过程中,线圈中有感应电流的产生.但是在磁铁回到无穷远处以后,线圈内电流恢复为零.
貌似我没有用到楞次定律,但是楞次定律是电磁感应定律的一个等价定律.如果再从能量守恒的观点出发的话,磁铁和超导线圈组成的系统是个与外界没有能量交换也没有物质交换的封闭系统,由于磁铁前后状态没有发生任何改变（初始时是在无穷远处,末时也在无穷远处）,那么超导线圈当然也不会产生多余的能量（电流）,即最后当然不会有电流存在!

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