电磁感应利用电和磁之间的关系，流过单根导线的电流将在其周围产生磁场。如果将电线缠绕成线圈，磁场就会大大增强，在其周围产生静磁场，形成条形磁铁的形状，从而产生明显的北极和南极。
空心电磁线圈
空心空心线圈
如图所示，线圈周围产生的磁通量与线圈绕组中流动的电流量成正比。如果在同一线圈上缠绕额外的导线层并流过相同的电流，则静磁场强度将会增加。
因此，线圈的磁场强度由线圈的安培匝数决定。线圈内的导线匝数越多，其周围的静磁场强度就越大。
但是，如果我们通过断开线圈的电流来扭转这个想法，并且在线圈的芯内放置一个条形磁铁而不是空心芯，结果会怎样呢？通过将条形磁铁移入和移出线圈，线圈内部磁通量的物理运动就会在线圈中感应出电流。
同样，如果我们保持条形磁铁静止并在磁场内来回移动线圈，线圈中就会感应出电流。然后，通过移动电线或改变磁场，我们可以在线圈内感应出电压和电流，这个过程称为电磁感应，是变压器、电动机和发电机工作的基本原理。
电磁感应现象早在 1830 年代就由迈克尔·法拉第 (Michael Faraday)首次发现。法拉第注意到，当他将永磁体移入或移出线圈或单个线圈时，它会感应出电动势或电动势，换句话说就是电压，从而产生电流。
因此，迈克尔·法拉第发现了一种仅使用磁场力而不使用电池在电路中产生电流的方法。这就引出了一条将电与磁联系起来的非常重要的定律，即法拉第电磁感应定律。那么这是如何运作的呢？
当下面所示的磁铁“朝向”线圈移动时，检流计（基本上是一种非常灵敏的中心调零动圈式电流表）的指针或指针将仅在一个方向上偏离其中心位置。当磁铁停止移动并相对于线圈保持静止时，由于磁场没有物理运动，检流计的指针返回到零。
同样，当磁铁沿另一个方向“远离”线圈时，检流计的指针会沿与个方向相反的方向偏转，表明极性发生变化。然后，通过朝向线圈来回移动磁铁，检流计的针将相对于磁铁的方向运动向左或向右、正向或负向偏转。
移动磁铁的电磁感应
电磁感应
同样，如果磁铁现在保持静止并且仅线圈朝向或远离磁铁移动，则检流计的针也会向任一方向偏转。然后，通过磁场移动线圈或线圈的动作会在线圈中感应出电压，该感应电压的大小与移动的速度成正比。
然后我们可以看到，磁场运动越快，线圈中的感应电动势或电压就越大，因此法拉第定律成立时，线圈和磁场之间必须存在“相对运动”或运动，并且磁场、线圈或两者都可以移动。
法拉第感应定律
从上面的描述我们可以说，电压和变化的磁场之间存在着一种关系，迈克尔·法拉第的电磁感应定律指出：“每当导体和磁体之间存在相对运动时，电路中就会感应出电压”。磁场，并且该电压的大小与通量的变化率成正比”。
换句话说，电磁感应是利用磁场产生电压并在闭合电路中产生电流的过程。
那么仅使用磁力就可以在线圈中感应出多少电压（电动势）。这是由以下 3 个不同因素决定的。
1）。增加线圈中导线的匝数 – 通过增加穿过磁场的单个导体的数量，产生的感应电动势量将是线圈中所有单个环路的总和，因此，如果线圈中有 20 匝线圈中的感应电动势是一根电线的 20 倍。
2）。增加线圈和磁铁之间相对运动的速度 - 如果相同的线圈穿过相同的磁场，但其速度或速度增加，则电线将以更快的速度切割磁通线，从而产生更多的感应电动势将被生产。
3）。增加磁场强度 - 如果相同的线圈以相同的速度移动通过更强的磁场，则会产生更多的电动势，因为有更多的力线需要切割。
如果我们能够将上图中的磁铁以恒定的速度和距离不停地移入和移出线圈，我们将产生连续的感应电压，该电压将在正极性和负极性之间交替，从而产生交流或交流输出电压，这是发电机工作原理的基本原理，类似于发电机和汽车交流发电机中使用的发电机。
在自行车发电机等小型发电机中，小型永磁体通过固定线圈内自行车车轮的作用而旋转。或者，可以使由固定直流电压供电的电磁体在固定线圈内旋转，例如在两种情况下产生交流电的大型发电机中。
使用磁感应的简单发电机
电磁感应发电机
上面的简单发电机型发电机由一个永磁体组成，该永磁体绕中心轴旋转，并在该旋转磁场旁边放置一个线圈。当磁铁旋转时，线圈顶部和底部周围的磁场在北极和南极之间不断变化。磁场的旋转运动导致线圈中感应出交变电动势，如法拉第电磁感应定律所定义。
电磁感应强度与磁通密度β（给出导体总长度l（以米为单位）的环路数量以及导体内磁场变化的速率或速度（以米/秒为单位） ν成正比）或 m/s，由运动电动势表达式给出：
法拉第的运动电动势表达式
法拉第感应电动势电压
如果导体不与磁场成直角 (90°) 移动，则角度 θ° 将添加到上述表达式中，随着角度的增加，输出会减少：
电动势电压不成直角
楞次电磁感应定律
法拉第定律告诉我们，可以通过使导体穿过磁场或使磁场移动经过导体来将电压感应到导体中，并且如果该导体是闭合电路的一部分，则会产生电流。该电压被称为感应电动势，因为它是通过电磁感应而变化的磁场感应到导体中的，法拉第定律中的负号告诉我们感应电流的方向（或感应电动势的极性）。
但是，变化的磁通量会通过线圈产生变化的电流，线圈本身会产生自己的磁场，正如我们在电磁体教程中看到的那样。这种自感电动势与引起它的变化相反，电流变化率越快，相反的电动势就越大。根据楞次定律，该自感电动势将抵抗线圈中电流的变化，并且由于其方向，该自感电动势通常称为反电动势。
楞次定律指出：“感应电动势的方向总是与引起它的变化相反”。换句话说，感应电流总是与初启动感应电流的运动或变化相反，这一想法可以在电感分析中找到。
同样，如果磁通量减少，则感应电动势将通过产生增加到原始磁通量的感应磁通量来抵抗这种减少。
楞次定律是电磁感应中确定感应电流流动方向的基本定律之一，与能量守恒定律相关。
根据能量守恒定律，宇宙中的能量总量始终保持恒定，因为能量不会被创造，也不会被毁灭。楞次定律源自迈克尔·法拉第感应定律。
关于电磁感应的楞次定律的评论。我们现在知道，当导体和磁场之间存在相对运动时，导体内就会感应出电动势。
但导体实际上可能不是线圈电路的一部分，而可能是线圈铁芯或系统的某些其他金属部分，例如变压器。系统的该金属部分内的感应电动势导致循环电流在其周围流动，这种类型的电流称为涡流。
电磁感应产生的涡流在磁场内的线圈芯或任何连接金属部件周围循环，因为对于磁通量来说，它们就像单线圈一样。涡流对系统的实用性没有任何贡献，而是通过像负力一样在铁芯内产生电阻加热和功率损耗来对抗感应电流的流动。然而，在电磁感应炉应用中，仅使用涡流来加热和熔化铁磁金属。
变压器中循环的涡流
涡流
上述变压器铁芯中变化的磁通量不仅会在初级和次级绕组中感应电动势，而且还会在铁芯中感应电动势。铁芯是良导体，因此在实心铁芯中感应的电流会很大。此外，根据楞次定律，涡流的流动方向会削弱初级线圈产生的磁通。因此，初级线圈中产生给定B场所需的电流增加，因此磁滞曲线沿H轴更宽。
铁芯层压
铁芯层压
涡流损耗和磁滞损耗不能完全消除，但可以大大降低。变压器或线圈的磁芯材料不是采用实心铁芯，而是“层压”磁路。
这些叠片是非常薄的绝缘（通常带有清漆）金属条，连接在一起形成实心芯。叠片增加了铁芯的电阻，从而增加了涡流流动的整体阻力，因此铁芯中感应涡流的功率损耗减少了，这就是为什么变压器的磁铁路和电机都是层压的。
