動生電動勢

把一根普通的金屬棒橫著滑過磁場，它兩端之間就出現一個電壓——沒有磁鐵在動，也沒有線圈，只是一根在運動的導體。這個電壓就是動生電動勢。它回答了一個令人驚訝的問題：單單是「穿過磁場運動」，怎麼就能把一段導線變成電池？

精確地說，運動中金屬棒裡的每個電荷都感受到勞侖茲力的磁力部分 F = q v B，這股力把正電荷推向一端、讓另一端帶負電，於是累積出一個電壓。對於一根長度 L、以速率 v 直直橫越磁場 B 的金屬棒，電動勢為 EMF = B L v。這其實只是法拉第定律換了件外衣：當金屬棒沿著一對軌道滑動時，它掃出新的面積，於是穿過電路的磁通量以 B L v 的速率變化。

動生電動勢是發電機跳動的心臟——一根在磁場中運動的導線。誠實的重點是：它和「磁通量變化」的感應是同一套物理，只是從不同角度看：不論你說「磁通量變了」，還是說「電荷感受到 v 叉乘 B 的力」，得到的電動勢完全相同。它只在金屬棒「切過」磁力線時才有效；如果沿著磁力線直直滑動，什麼也產生不了。