老师
同学们大家好，今天由我来带领大家了解电磁感应现象的一些实际应用，即涡流、电磁阻尼和电磁驱动。通过前面的学习，我们已经知道了当闭合电路的部分导体切割磁感线时，回路中会出现感应电流，这是因为导体中出现了动声电动式，它是洛伦兹力导致的。另外，在如图所示的情境中，当我们通过断开闭合开关或者滑动变阻器的滑片来改变线圈 a 中的电流时，线圈 b 中也出现了感应电流，这说明线圈 b 中也出现了感应电动势。问题来了，线圈 a 与 b 并未发生相对运动，所以 b 中的导线并没有切割磁杆线。
老师
那么 b 中的感应电动式是如何产生的？对这个问题，物理学家麦克斯韦提出了自己的解释。改变线圈 a 中的电流时，空间的磁场就会发生变化，变化的磁场会在空间中激发一种电场，我们把它叫做感声电场。注意，这种电场和静电场不同，它不是由静止电荷激发的。感声电场对导体也就是线圈 b 中的自由电荷有力的作用，线圈 b 又是 b 和的自由电荷就会发生定向运动，形成感应电流。也就是说，由于感声电场的存在，导体中产生了感声电动式感声电场对自由电荷的力承担了非静电力的作用。
老师
我们再通过一个实例分析一下感声电场，现在科学研究中常要用到高速电子电磁感应加速器，就是利用感声电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示，上下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形。真空式电子可在真空式中做圆周运动，电磁铁线圈中电流的大小方向可以变化，就在两极之间产生变化的磁场。在图示时刻，通过电流的方向和线圈的绕向，可以判断真空管正处于竖直向上的磁场之中。
老师
我们换俯视图来看，真空管中有一个电子枪不断的向右射出低速电子，当电磁铁线圈中的电流按一定规律变化时，我们发现从电子枪中射出的低速电子在真空式中做逆时针加速，圆柱运动，形成了顺时针的环形的感应电流。这是为什么呢？电子加速肯定是因为受到了某种力的作用，会是磁场对运动电子的洛伦兹力吗？简单的分析之后就会发现，磁场对电子的洛伦兹力指向圆心的方向，在电子运动方向并没有分力，所以诺伦兹力并不是电子加速运动的原因。在切项上肯定存在另一种力，这种力使电子加速运动形成感应电流，它应该就是磁场变化引发的感声电场力。由于电子带负电，感声电场的方向与感声电场力的方向相反，感声电场满足什么样的规律？首先，感声电场力和感声电场方向都沿电子圆周运动的轨迹切线，我们就可以据此画出电场线。
老查看隐藏内容