感生电动势-211-政务云安全需求（GW 0013-2017）

简介：
该文档探讨了在实施政务云服务时面临的安全挑战及具体需求，旨在通过分析“感生电动势”等概念来增强数据保护和系统安全性，符合国家相关政策标准(GW 0013-2017)。 一、感生电动势 造成回路磁通量变化的情形有两种：一种是磁场强度B不变而导体切割的面积S发生变化；另一种则是磁场强度B改变而导体所处的面积S保持不变。对于这两种情况，法拉第电磁感应定律都能求出整个回路中的感应电动势大小（第一种情况下甚至可以通过洛伦兹力来解释）。然而，在解决感生电动势归属问题时，尽管使用了法拉第电磁感应定律和从洛仑兹力的角度出发仍面临挑战。因此，我们把这两种情况分开讨论：前者称为动生电动势，后者则为感生电动势。 感生电动势的形成通常通过麦克斯韦涡旋电场理论来解释。 1. 概念与意义 根据麦克斯韦电磁学理论，变化中的磁场可以激发一种特殊的电场——涡旋电场。这种涡旋电场力作用于单位电量上使其做一周运动所做的功称为感生电动势。 值得注意的是，这里的涡旋电场力是一种不同于库仑电力和洛伦兹力的特殊力量。它与后者的主要区别在于：库仑电力可以引入电压的概念且其电场线有起点也有终点；而涡旋电场所对应的磁场是闭合无源的（从数学角度来看，前者为无旋但有散度的场，后者则相反）。 2. 求解感生电动势的方法 求解感生电动势的标准方法是从法拉第电磁感应定律出发进行微分方程推导。在一般情况下直接解决这个方程可能比较复杂；然而如果磁场随时间的变化具有相对于涡旋中心的轴对称性，则可以简化问题。 【例题 5】考虑一个半径为R的无限长螺线管，当其内部电流均匀增加时，求解其中产生的感生电动势。