Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл > Эрудит - интересные факты
Эрудит - интересные факты    


Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл

Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл

В 1831 году мир впервые узнал о понятии электромагнитной индукции. Именно тогда Майкл Фарадей обнаружил это явление, ставшее в итоге важнейшим открытием в электродинамике.

История развития и опыты Фарадея

До середины XIX века считалось, что электрическое и магнитное поле не имеют никакой связи, и природа их существования различна. Но М. Фарадей был уверен в единой природе этих полей и их свойств. Явление электромагнитной индукции, обнаруженное им, впоследствии стало фундаментом для устройства генераторов всех электростанций. Благодаря этому открытию знания человечества о электромагнетизме шагнули далеко вперед.

Фарадей проделал следующий опыт: он замыкал цепь в катушке I и вокруг нее возрастало магнитное поле. Далее линии индукции данного магнитного поля пересекали катушку II, в которой возникал индукционный ток.

Рис. 1. Схема опыта Фарадея


На самом деле, одновременно с Фарадеем, но независимо от него, другой ученый Джозеф Генри обнаружил это явление. Однако Фарадей опубликовал свои исследования раньше. Таким образом, автором закона электромагнитной индукции стал Майкл Фарадей.

Сколько бы экспериментов не проводил Фарадей, неизменным оставалось одно условие: для образования индукционного тока важным является изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур (катушку).

Закон Фарадея

Явление электромагнитной индукции определяется возникновением электрического тока в замкнутом электропроводящем контуре при изменении магнитного потока через площадь этого контура.

Основной закон Фарадея заключается в том, что электродвижущая сила (ЭДС) прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

Формула закона электромагнитной индукции Фарадея выглядит следующим образом:

Рис. 2. Формула закона электромагнитной индукции

И если сама формула, исходя из вышесказанных объяснений не порождает вопросов, то знак «-» может вызвать сомнения. Оказывается существует правило Ленца – русского ученого, который проводил свои исследования, основываясь на постулатах Фарадея. По Ленцу знак «-» указывает на направление возникающей ЭДС, т.е. индукционный ток направлен так, что магнитный поток, который он создает, через площадь, ограниченную контуром, стремится препятствовать тому изменению потока, которое вызывает данный ток.

Закон Фарадея-Максвелла

В 1873 Дж.К.Максвелл по-новому изложил теорию электромагнитного поля. Уравнения, которые он вывел, легли в основу современной радиотехники и электротехники. Они выражаются следующим образом:

  • Edl = -dФ/dt – уравнение электродвижущей силы
  • Hdl = -dN/dt – уравнение магнитодвижущей силы.

Где E – напряженность электрического поля на участке dl; H – напряженность магнитного поля на участке dl; N – поток электрической индукции, t – время.

Симметричный хаpaктер данных уравнений устанавливает связь электрических и магнитных явлений, а также магнитных с электрическими. физический смысл, которым определяются эти уравнения, можно выразить следующими положениями:

  • если электрическое поле изменяется, то это изменение всегда сопровождается магнитным полем.
  • если магнитное поле изменяется, то это изменение всегда сопровождается электрическим полем.

Рис. 3. Возникновение вихревого магнитного поля


Также Максвелл установил, что распространение электромагнитного поля равна скорости распространения света.

Что мы узнали?

Ученикам 11 класса необходимо знать, что электромагнитную индукцию впервые как явление обнаружил Майкл Фарадей. Он доказал, что электрическое и магнитное поле имеют общую природу. Самостоятельные исследования на основе опытов Фарадея также проводили такие великие деятели как Ленц и Максвелл, которые расширили наши познания в области электромагнитного поля.


Международная красная книга – список животных и растений (4 класс)

Международная красная книга – список животных и растений (4 класс) Для того, чтобы человечество знало, какие представители флоры и фауны нуждаются в самом бережном отношении, была создана Международная Красная книга...

26 04 2024 22:28:36

Past Perfect Tense как образуется форма глагола, правила и примеры времени

Past Perfect Tense как образуется форма глагола, правила и примеры времени Время Past Perfect Tense – яркий тому пример...

25 04 2024 3:41:18

Ленни Кравиц (Lenny Kravitz) краткая биография певца

Также он снимался в фильмах «Сокровище» и «Голодные игры»...

24 04 2024 14:42:26

Как образуется почва (3 класс), гумус и минеральные соли по окружающему миру

Как образуется почва (3 класс), гумус и минеральные соли по окружающему миру Не будь плодородной почвы на планете, растительный и животный мир был бы невероятно бедным, а рельеф земного шара – однообразным...

23 04 2024 8:51:11

Полезные ископаемые Зарубежной Европы – карта стран с нефтью и бассейнами

Полезные ископаемые Зарубежной Европы – карта стран с нефтью и бассейнами В настоящий момент запасы энергетического и минерального сырья достаточно истощены, чем объясняется высокая доля импорта таких ресурсов в регионе...

22 04 2024 19:36:17

Гидроксид кальция – формула, количество вещества и молярная масса

Гидроксид кальция – формула, количество вещества и молярная масса Каковы его особенности и химические свойства рассмотрим в данной статье...

21 04 2024 11:26:29

Выделение (9 класс, биология)

Выделение (9 класс, биология) У человека выделение происходит через почки, лёгкие, кожу...

20 04 2024 21:27:43

Эукариотическая клетка – плазматическая мембрана, основные компоненты

Эукариотическая клетка – плазматическая мембрана, основные компоненты Большинство животных и растений – эукариоты...

19 04 2024 15:12:50

Класс паукообразные (1 класс) – общая хаpaктеристика, среда обитания и особенности для сообщения

Класс паукообразные (1 класс) – общая хаpaктеристика, среда обитания и особенности для сообщения Оно было присвоено в честь героини древнегреческого мифа, искусной пряхи Арахны...

18 04 2024 10:35:33

Растения тайги – питомника редких хвойных растений (окружающий мир, 4 класс)

Растения тайги – питомника редких хвойных растений (окружающий мир, 4 класс) Широкой полосой она простирается на севере Евразии, в Скандинавии и североамериканском континенте...

17 04 2024 1:58:35

Природные зоны полярного пояса – основные особенности арктического пояса

Природные зоны полярного пояса – основные особенности арктического пояса Отличительной его чертой являются предельно низкие температуры и уникальные природные явления...

16 04 2024 13:28:11

Мышцы – строение в таблице (биология, 8 класс)

Мышцы – строение в таблице (биология, 8 класс) Мышечная ткань составляет значительную часть массы тела – до 47 % у мужчин и до 35 % у женщин...

15 04 2024 23:47:44

Нервная система человека – строение и функции, особенности

Нервная система человека – строение и функции, особенности Основная функция нервной системы – управление жизнедеятельностью всего организма...

14 04 2024 19:32:30

Население стран Европы – численность, темпы роста (география, 7 класс)

Однако даже на небольшой площади концентрируется достаточно высокая численность населения – 13%: в этом вопросе Европа уступает лишь Африке и Азии...

13 04 2024 0:14:38

Основные модели мирового хозяйства – десятичлeнная и двучлeнная прострaнcтвенная

Основные модели мирового хозяйства – десятичлeнная и двучлeнная прострaнcтвенная В связи с этим появилось несколько моделей мирового хозяйства, которых объединяет прострaнcтвенная связь...

12 04 2024 9:32:27

Мировой океан и его части (7 класс, география)

Мировой океан и его части (7 класс, география) Дополняет знания из курса за 7 класс географии...

11 04 2024 18:14:19

Русские путешественники и открытия (5 класс, география)

Русские путешественники и открытия (5 класс, география) Отражает значимость совершенных ими открытий...

10 04 2024 3:22:39

Виды и формы бизнеса и факторы, определяющие их разнообразие (7 класс)

Виды и формы бизнеса и факторы, определяющие их разнообразие (7 класс) Бизнесмен или предприниматель – предприимчивый человек, умеющий делать деньги...

09 04 2024 5:14:55

Зачем нужен автомобиль? (1 класс, окружающий мир)

Зачем нужен автомобиль? (1 класс, окружающий мир) Современную жизнь уже трудно представить без автотрaнcпорта...

08 04 2024 10:15:22

Пелопоннесская война – краткое содержания для 5 класса, даты и события в таблице

Пелопоннесская война – краткое содержания для 5 класса, даты и события в таблице Втянутыми в войну оказались множество полисов, входивших в каждый из двух союзов...

06 04 2024 18:53:47

Визитная карточка Зарубежной Европы по странам

Визитная карточка Зарубежной Европы по странам Это огромная территория, на которой находится большое количество государств...

05 04 2024 22:12:26

Семейные отношения и семья (обществознание, 5 класс)

Семейные отношения и семья (обществознание, 5 класс) Обществознание предлагает начинать с изучения типов семей...

04 04 2024 17:41:51

Урал – ЭГП, реки и природные ресурсы по плану (9 класс, география)

Урал – ЭГП, реки и природные ресурсы по плану (9 класс, география) Горные хребты тянутся от побережья холодного Карского моря вплоть до бескрайних степей Казахстана...

02 04 2024 13:51:10

Афанасий Никитин – что открыл в географии, путешествие купца в Индию (5 класс)

Афанасий Никитин – что открыл в географии, путешествие купца в Индию (5 класс) Он вошел в историю как один из первых европейцев, которому удалось совершить длительное путешествие в Персию, Турцию и Индию...

31 03 2024 16:52:36

Значение и роль члeнистоногих в природе и жизни человека

Значение и роль члeнистоногих в природе и жизни человека Рассмотрим конкретно по классам и определим роль члeнистоногих в природе...

30 03 2024 13:26:33

Строение митохондрии и их функции в таблице

Строение митохондрии и их функции в таблице Строение митохондрий позволяет работать органелле в полуавтономном режиме...

29 03 2024 7:17:12

Страны Зарубежной Европы – столицы государств и таблица-список городов

Страны Зарубежной Европы – столицы государств и таблица-список городов На её обширной территории расположены 44 независимых государства...

28 03 2024 2:23:38

Сложные числительные – особенности склонения слов

Сложные числительные – особенности склонения слов В результате возникает немало трудностей при определении разряда имени числительного...

27 03 2024 12:19:28

Природные зоны – хозяйственная деятельность человека, какая зона России сильно изменена

Природные зоны – хозяйственная деятельность человека, какая зона России сильно изменена Он активно ведет хозяйственную деятельность, тем самым изменяя хаpaктеристики природных зон...

26 03 2024 18:37:13

Иеронимус Босх (Hieronymus Bosch) краткая биография художника

Иеронимус Босх (Hieronymus Bosch) краткая биография художника Первоначальной фамилией в биографии Босха была ван Акен...

25 03 2024 6:42:17

Хелен Уиллз (Helen Wills) краткая биография теннисиста

Хелен Уиллз (Helen Wills) краткая биография теннисиста В своей биографии Хелен Ньюингтон Уиллз известна также под именем Хелен Уиллз Муди Роарк...

24 03 2024 8:28:27

Литосфера Земли – закономерности развития, из чего состоит верхняя твердая оболочка

Литосфера Земли – закономерности развития, из чего состоит верхняя твердая оболочка Это одна из оболочек планеты, образованная твердыми компонентами...

23 03 2024 20:52:35

Роль государства в экономике – рыночной, смешанной и других, основные проблемы

Роль государства в экономике – рыночной, смешанной и других, основные проблемы Ученые понимают, что экономика отвечает за многие процессы, происходящие в странах...

20 03 2024 0:23:21

Тип Члeнистоногие (тема по биологии) – какие животные, классы и группа

Тип Члeнистоногие (тема по биологии) – какие животные, классы и группа С помощью нижеизложенного материала вы сможете подготовить дополнительную информацию к уроку биологии, повторить изученные темы и термины по типу Члeнистоногих за 7 класс...

19 03 2024 5:11:26

Последствия крещения Руси – кратко о принятии креста Владимиром

Последствия крещения Руси – кратко о принятии креста Владимиром Это событие оказало огромное влияние на исторический путь России...

18 03 2024 7:37:36

Водные богатства (2 класс, окружающий мир)

Водные богатства (2 класс, окружающий мир) И это неспроста – большую ее часть занимают океаны, моря, реки и озера...

14 03 2024 4:22:26

Кто открыл Австралию – первооткрыватели и исследователи

Кто открыл Австралию – первооткрыватели и исследователи Статья содержит достоверные исторические справки...

13 03 2024 14:53:40

Кровеносная система млекопитающих – кратко об органах

Кровеносная система млекопитающих – кратко об органах Органами кровеносной системы млекопитающих являются сердце и три типа сосудов...

12 03 2024 14:28:47

Свойства полезных ископаемых (3 класс, окружающий мир) – названия и описание

Свойства полезных ископаемых (3 класс, окружающий мир) – названия и описание С их помощью люди решают почти все свои хозяйственные нужды: строят, отапливают помещения, ездят на трaнcпорте, создают много полезных бытовых вещей...

11 03 2024 10:19:32

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав Внешняя оболочка земного шара состоит из множества пород и самых различных минералов, каждый из которых представляет большой интерес для науки...

10 03 2024 17:32:36

Какие бывают растения (2 класс) – группы и виды по окружающему миру

Какие бывают растения (2 класс) – группы и виды по окружающему миру Разнообразие их очень велико, и каждое растение уникально и неповторимо...

09 03 2024 7:32:53

Винс Папейл (Vince Papale) краткая биография

Винс Папейл (Vince Papale) краткая биография Наиболее известен как стареющий «новичок», который снялся в фильме «Непобедимый»...

08 03 2024 21:30:45

Еще:
Знания -1 :: Знания -2 :: Знания -3 :: Знания -4 :: Знания -5 :: Знания -6 :: Знания -7 :: Знания -8 :: Знания -9 :: Знания -10 :: Знания -11 :: Знания -12 :: Знания -13 :: Знания -14 :: Знания -15 :: Знания -16 :: Знания -17 :: Знания -18 :: Знания -19 :: Знания -20 :: Знания -21 ::