法拉第電磁感應定律中線圈怎麼知道它內部的磁通量發生了變化？
01-05
這是高二學法拉第電磁感應定律時我問老師的問題。
上面那張圖中，磁場和線圈有接觸，就當線圈很聰明，能夠發現磁場變了，可是下面那個磁場和線圈沒有接觸啊如果假設一個直徑是一光年的線圈內部有一個一平方米的地方磁通量變化了，那線圈中是不是要半年以後才會有電流呢？因為廣義相對論講信息的速度也不能超過光速。那線圈到底是怎麼知道的呢？誰告訴它那麼遠的內部有磁通量變了？
線圈不知道，也不需要知道它內部的磁通量有沒有發生變化，線圈只需要知道它所在的空間位置上的電場的沿著線圈方向上積累出的電勢（線積分）有沒有發生變化。
注意這一點，電動勢反映的是電場（的線積分）而不是磁通量的變化。看似咬文嚼字，但實際上必須清晰地認識到這一點，因為這是「電動勢」的原始定義。
題主有一個困惑，磁場和線圈沒有接觸的時候為何電磁感應定律成立。此時我們可以打消題主的困惑，根據電動勢的原始定義，不論磁場和線圈有沒有接觸，都不影響線圈的電動勢。然後我們可以進一步地深入思考這個問題，也就是題主的另一個困惑：
在法拉第電磁感應定律中等號左邊的物理量為何跟等號右邊的物理量畫上等號了？這才是題主應該問的問題。亦即，線圈所在的空間位置上的電場的沿著線圈方向上積累出的電勢（線積分），如何跟線圈圍出的區域上的磁通量發生的聯繫？這個問題是一個非常好的問題，是一隻能下金蛋的雞。所以我不打算完整地回答，只給出一些線索和提示，相信題主能夠深入思考下去。
高中課本上直接說法拉第給一個閉合迴路定義了一個物理量叫「磁通量」，磁通量的變化等同於閉合迴路上產生的感應電動勢（實際上「正比於」比「等同於」更加準確，在這裡若干物理常數暫時忽略掉，但是為了凸顯物理量之間的聯繫，在這裡使用了「等同於」）。
這一結論是很不平凡的，注意到這個結論的人更是不平凡的，這正是法拉第天才之處。法拉第指出了電磁相互作用的拓撲性，一個定義在空間區域內部的物理量和定義這個空間區域邊界上物理量相同。
這一拓撲性直到麥克斯韋寫下了他的方程組的時候才能明顯地看出來。亦即麥克斯韋的第二方程，題主需要注意這個問題：空間電場如何跟變化的磁場聯繫起來。謝邀。這個問題簡單來說就是，中間的磁場的變化的確需要一段時間才會影響到邊上某一點的電場，但是隨時間均勻變化的磁場引發的電場大小是不變的，所以觀察不到這個過程。如果螺線管的電流強度隨時間線性變化，螺線管內的磁場也隨時間線性變化，那周邊的電場隨是不隨時間改變的。如果螺線管的電流不隨時間線性變化，比如發生突變，那會向外輻射電磁波，那計算磁通量就不能只計算螺線管內部的磁場了。
線圈並不感應它內部的磁通量，而是對線圈上的電場產生反應，這個電場是磁場變化感應出來的。這句話當中其實有兩種現象。第一種是磁場強度本身發生變化，則這個變化的磁場會感應出電場，這個感應的量剛好與內部磁通量變化率成正比則是一個數學定理的結果，這個定理叫做斯托克斯定理，即環路上的積分等於環路內部旋度的積分。磁場的變化率並不是直接產生電場，而是產生電場的旋度，旋度是向量場的一種微分形式，這個旋度的效應累積起來，一直推到邊界，就產生了導線上的電場。
第二種是磁場不變，導線移動，這時導線上也會感應出電場，這可以用洛倫茲力解釋，但更本質來說這是磁場和電場在洛倫茲變換下的相互聯繫。一個參考系當中的磁場，在另一個參考系當中會轉變為電場，於是在導線自己的參考系當中，導線會受到電場的作用。
磁矢勢
電磁波
因為真正和他「接觸」的東西你「看不見」。
場強為0不等於沒有磁場。你也不能說0就是沒有數字啊。不過這個問題和磁場也沒啥關係，磁場對靜止電子毫無辦法。你只看到了線圈處的磁場始終為0，但是你沒看到彌散在整個空間中的渦旋電場。渦旋電場才能驅動電子運動。
形象地描述，因為磁感線本身不會憑空出現和消失啊，如果磁通量變了，那絕對不會是線圈中間憑空產生或消失的，只能是從外面進來或者裡面出去，這個過程一定會切割線圈，它當然就知道了，也就是體現在電動勢上了……
謝邀。題主的想法是對的，正因如此，法拉第電磁感應定律在這裡不適用，適用的是麥克斯韋方程組。
線圈好萌，，
這個問題的核心是，你不清楚磁通量（或者通量）的定義是什麼。本問中磁通量是磁場穿過線圈圍成的平面
線圈：那個軟軟的東西怎麼知道我內部磁感線的變化的？
推薦閱讀：
※為什麼電子會繞著原子核轉？中子是怎麼被發現的？
※如何證明旋轉杯子中的水液面呈拋物面？
※室溫超導有可能實現嗎？
※為什麼聲速在氣體、液體、固體中依次變快？
※這個薛定諤方程的推導哪裡有問題？