電動(dòng)機是如何將電能轉化為機械能的？發(fā)電機又是如何將機械能轉化成電能的？8月19日12時(shí)，《張朝陽(yáng)的物理課》第七十九期開(kāi)播，搜狐創(chuàng )始人、董事局主席兼CEO張朝陽(yáng)坐鎮搜狐視頻直播間，先帶著(zhù)網(wǎng)友復習了靜電磁學(xué)中一系列的重要公式及其應用，接著(zhù)利用洛倫茲力推導出安培力公式，并討論了電動(dòng)機的工作原理。隨后，繼續利用洛倫茲力推導動(dòng)生電動(dòng)勢與磁通量變化的關(guān)系，并指出感生電動(dòng)勢也滿(mǎn)足同樣的關(guān)系式，統稱(chēng)為法拉第電磁感應定律，該定律可以得到麥克斯韋方程組中關(guān)于電場(chǎng)旋度的方程，并幫助人們制造發(fā)電機。

張朝陽(yáng)先回顧了最近這幾期關(guān)于電磁學(xué)的內容，麥克斯韋方程組在電磁場(chǎng)不隨時(shí)間變化的情況下，可以忽略方程組中關(guān)于時(shí)間的偏導項，得到簡(jiǎn)易的靜電磁場(chǎng)方程組，該方程組的解就是庫倫定律和畢奧薩伐爾定律，由此可以求出給定恒定電荷密度與電流密度情況下的電磁場(chǎng)。但在對稱(chēng)性較高的情況下，還可以通過(guò)靜態(tài)微分方程組的積分形式來(lái)高效求得電磁場(chǎng)。利用散度定理，可以從靜電磁場(chǎng)方程組得到高斯定理，而利用斯托克斯公式，能得到安培環(huán)路定理。

麥克斯韋方程組描述電荷如何產(chǎn)生電磁場(chǎng)，而洛倫茲力則是描述電荷如何受到電磁場(chǎng)的作用。 一個(gè)有電流的導線(xiàn)中的電荷沿著(zhù)導線(xiàn)運動(dòng)，導線(xiàn)中的電荷也在磁場(chǎng)中運動(dòng)，會(huì )受到洛倫茲力的作用，然而電荷受到導線(xiàn)的束縛，將運動(dòng)電荷的洛倫茲力求和后就能得到導線(xiàn)受到的力，稱(chēng)為安培力。利用安培力，以及通電線(xiàn)圈和接口切換裝置，就可以制作出電動(dòng)機，將電能轉化為機械能。

給放在磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈加電動(dòng)勢產(chǎn)生電流后，線(xiàn)圈會(huì )轉起來(lái)，反之，使放在磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈轉起來(lái)后則會(huì )產(chǎn)生電動(dòng)勢。導線(xiàn)在磁場(chǎng)中運動(dòng)時(shí)，其中的電荷也在磁場(chǎng)中運動(dòng)，會(huì )受到洛倫茲力的作用，沿著(zhù)導線(xiàn)方向的洛倫茲力會(huì )驅使電荷沿導線(xiàn)運動(dòng)，即會(huì )產(chǎn)生電流，這說(shuō)明了切割磁感線(xiàn)會(huì )產(chǎn)生電動(dòng)勢，通過(guò)具體計算可以求得閉環(huán)線(xiàn)圈的動(dòng)生電動(dòng)勢等于磁通量隨時(shí)間的變化率。實(shí)際上，若保持線(xiàn)圈不變而改變磁場(chǎng)的大小，也會(huì )有感生電動(dòng)勢，并且也等于磁通量隨時(shí)間的變化率。感應電動(dòng)勢與磁通量的關(guān)系這就是大名鼎鼎的法拉第電磁感應定律，利用它讓機械能轉化成電能，使得人們可以制造出發(fā)電機。

截至目前，《張朝陽(yáng)的物理課》已直播七十余期，內容豐富、覆蓋廣泛，理論公式由淺入深、繁簡(jiǎn)交融。從去年11月開(kāi)啟第一節物理直播課，他先是從經(jīng)典物理學(xué)開(kāi)始，科普了牛頓運動(dòng)定律等；而后從經(jīng)典物理的“兩朵烏云”說(shuō)起，向近現代物理過(guò)渡，探討了黑體輻射理論中的維恩公式、普朗克公式等知識。

據了解，《張朝陽(yáng)的物理課》于每周周五、周日中午12時(shí)在搜狐視頻直播，網(wǎng)友可以在搜狐視頻“關(guān)注流”中搜索“張朝陽(yáng)”，觀(guān)看直播及往期完整視頻回放；關(guān)注“張朝陽(yáng)的物理課”賬號，查看課程中的“知識點(diǎn)”短視頻；此外，還可以在搜狐新聞APP的“搜狐科技”賬號上，閱覽每期物理課程的詳細文章。