什麼是法拉第定律?
法拉第電磁感應定律指出,當通過線圈的磁通量產生變化時,會在線圈中感應出電動勢(EMF)。這個電動勢的大小,與導線的匝數成正比,也與磁通量變化的快慢成正比。本計算器可直接由線圈匝數、磁通量變化量,以及變化所經歷的時間,求出感應電動勢。
如何使用本計算器
請輸入線圈匝數(N)、以韋伯(Wb)為單位的磁通量變化 Δ\Phi,以及以秒(s)為單位的時間變化 Δ t。計算器會以伏特(V)回傳感應電動勢。式中的負號源自冷次定律(Lenz's law),代表感應電動勢的方向會反抗磁通量的變化;「電動勢大小」一列則顯示其絕對值。
公式解析
計算式為
\varepsilon = - N · ((Δ\Phi) ÷ (Δ t))
其中 N 為匝數,Δ\Phi 為以韋伯為單位的磁通量變化,Δ t 為所經歷的時間(秒)。磁通量 \Phi 等於磁場 B 乘以其通過的面積 A(\Phi = B · A)。磁通量變化得越快,或線圈匝數越多,感應出的電壓就越大。
範例演算
一個 100 匝的線圈,在 0.1 秒內經歷 0.05 Wb 的磁通量變化。
\varepsilon = -100 × ((0.05) ÷ (0.1)) = -50 V
因此感應電動勢的大小為 50 伏特。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
為什麼電動勢是負值?
這個負號反映了冷次定律:感應電流流動的方向,會反抗產生它的磁通量變化。
韋伯是什麼?
韋伯(Wb)是磁通量的國際單位(SI),等於一伏特‧秒。每平方公尺一韋伯即等於一特斯拉(T)。
如何提高感應電動勢?
可以增加線圈匝數、加快磁通量的變化速率(更強的磁場或更快的運動),或縮短變化所經歷的時間。