Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл
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.
Знание подобных подсказок поможет правильно употрeбллять формы глаголов...
25 04 2024 10:23:17
Материковая — это суша и на ней есть горы, равнины и низменности – их видно и всегда можно по ним пройти...
24 04 2024 17:55:27
Однако внешнее строение листа более сложное...
21 04 2024 12:35:32
Родился Шопен 22 февраля 1810 года поблизости Варшавы...
20 04 2024 10:27:47
Автор десятков трудов по paкетодинамике, аэронавтике и космонавтике...
19 04 2024 6:43:20
Многие учёные до сих пор не могут определиться с родословной члeнистоногих и расположением таксонов в иерархической таблице...
16 04 2024 17:34:50
Этому поспособствовали огромные размеры страны и контрастный ландшафт территории...
15 04 2024 19:28:21
В природе существует несколько видов и способов деления...
14 04 2024 14:39:13
Вещества, попавшие в кровь, лимфу или тканевую жидкость воздействуют на клетки, стимулируя их деятельность (рост, деление, сокращение)...
13 04 2024 11:43:49
Для достижения очередных военных задач армии требовались не только финансовые и материальные ресурсы – оружие, корабли, продовольствие, но и людские – солдаты и талантливые военачальники...
12 04 2024 15:12:24
В этой статье подробно описаны грамматические и синтаксические признаки, способы образования, хаpaктерные особенности причастий и деепричастий...
11 04 2024 21:28:28
Великая Северная война, которую изучают по истории в 8 классе открыла путь к Балтике и способствовала «превращению» России в империю...
10 04 2024 17:43:51
Наиболее известна как первая теннисистка мира в 1995 году по версии Женской Ассоциации Тенниса...
09 04 2024 17:21:18
И действительно 17 столетие на Руси «пестрит» бунтами, крестьянскими и городскими восстаниями...
08 04 2024 8:42:44
Она, как и многие другие социальные явления имеет несколько разновидностей...
07 04 2024 7:22:23
Наиболее известен как португальский нападающий...
06 04 2024 20:55:34
Для того чтобы эти нормы действительно помогали устанавливать порядок в обществе, необходимо, чтобы они были точно и конкретно сформулированы и законодательно закреплены...
05 04 2024 19:18:28
Слово мутация в переводе с латинского (mutatio) и означает изменение...
04 04 2024 19:14:32
Биография Шаляпина богата значительными событиями...
03 04 2024 16:58:37
В дальнейшем, ученики углубляют свои знания по теме и систематизируют их...
02 04 2024 20:57:30
Именно её наличие свидетельствует о более сложном строении организма...
01 04 2024 23:34:58
Удивительно, но в отличие от других материков, у этого континента можно определить только крайнюю северную точку...
31 03 2024 21:29:37
Хозяйственная деятельность включает в себя сельское хозяйство, промышленность и сферу услуг...
30 03 2024 2:16:43
Но они не могут существовать без внешней формы, оформления их в виде письменных документов, которые в своей совокупности составляют источники финансового права...
29 03 2024 17:38:50
Право на участие в политической жизни – признак развитого общества, которое заботиться о том, чтобы все его члeны могли свободно реализовывать свои интересы...
28 03 2024 0:17:43
Поясняет, что стало причиной их образования...
27 03 2024 19:39:15
Южная Азия расположена на территории площадью 4,5 млн...
26 03 2024 5:14:51
Она отличается большим разнообразием явлений и процессов...
25 03 2024 13:33:10
Оно состоит из представителей самых различных рас, которые в разные периоды истории осваивали этот континент...
24 03 2024 18:51:40
О том, что означает данный термин, и какой уровень урбанизации Зарубежной Европы рассказывается в этой статье...
21 03 2024 17:50:22
Благодаря территориальной или прострaнcтвенной изоляции вследствие изменения рельефа, климата, ландшафта мигрировавшие особи приобретают индивидуальные черты в ходе адаптации...
20 03 2024 14:43:44
В речи представлено местоимением СЕБЯ...
19 03 2024 9:39:13
Дополняет знания из курса за 7 класс географии...
17 03 2024 16:52:40
В теле лишайника всегда сожительствуют два организма – гриб и водоросль...
16 03 2024 12:43:28
От широты местности зависит изменение баланса влаги и тепла...
15 03 2024 4:33:17
Они выдвигают своих представителей, которые, объединившись в партии, выражают мнение целой социальной группы...
13 03 2024 18:25:36
Дает хаpaктеристику страны как единицы в составе мирового хозяйства...
12 03 2024 14:54:22
Вначале своей биографии Артемизия Джентилески обучалась живописи у отца, затем Агостино Тасси...
11 03 2024 16:45:17
Несмотря на оставшиеся белые пятна в родословной человечества, чётко прослеживается происхождение человека...
09 03 2024 14:11:50
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 ::