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.
Используя план описания физико-географического расположения континента, узнаем его протяженность, особенности рельефа и природы, узнаем крайние точки, познакомимся с водными ресурсами...
18 04 2024 15:34:10
египетский султан и выдающийся полководец Саладин разбил в Палестине армию крестоносцев...
16 04 2024 4:57:50
Он вообще не достиг Палестины и закончился чудовищным разграблением Константинополя...
15 04 2024 22:17:29
Омывается водами двух океанов: Тихого и Атлантического, а также Карибским морем, которое является естественным рубежом между двумя Америками...
14 04 2024 1:22:56
В современном мире ситуация несколько улучшилась, но тем не менее, горячие точки в Европе сохраняются до сих пор...
13 04 2024 18:52:28
Развитие последних невозможно без развития металлургии, которая в свою очередь является основой машиностроения...
11 04 2024 11:52:54
australis – «южный») – самый маленький материк Земли, который расположен одновременно в Восточном и Южном полушарии...
10 04 2024 4:35:29
От решения этих общепланетарных проблем зависит судьба цивилизации...
09 04 2024 14:32:22
Его отцом был Жан Клуэ, придворный портретист...
08 04 2024 19:49:40
Различия имеются и в растительном, и в животном мире...
07 04 2024 15:40:58
Эта отрасль является ведущей для многих стран...
05 04 2024 21:26:34
Также они используются в различных измерениях и для округления результатов вычислений...
04 04 2024 0:21:40
Здесь происходит первичная обработка пищи, которая помогает работе желудка и кишечника...
03 04 2024 0:21:51
Такое разделение людей называется социальной стратификацией общества...
02 04 2024 12:23:39
Как известно, он умер очень молодым и не оставил после себя наследников, которые бы продолжили его дело...
31 03 2024 22:18:53
В таблице описаны различные виды местоимений по значению, а также варианты их соотношений с другими частями речи...
29 03 2024 9:16:41
Строение электронных оболочек атомов определяется положением элемента в Периодической системе химических элементов Д...
28 03 2024 17:23:18
Рассказывает о факторах, влияющих на возникновение течений...
27 03 2024 6:17:45
В статье приведены отличительные особенности этих форм причастия, описаны их хаpaктерные особенности с примерами...
26 03 2024 5:15:47
И это неудивительно, ведь 70% Земли занимает вода: в морях и океанах вода соленая, непригодная для питья...
25 03 2024 6:45:35
Указывает на отличительные черты, которые отличают государства региона от остальных европейских государств...
24 03 2024 14:52:19
Родился недалеко от Тобольска в селе Верхние Аремзяны...
23 03 2024 6:48:50
Эти нормы отражают общественные устои и основываются на ряде принципов...
22 03 2024 17:11:50
Они происходят как между двумя людьми, так и между большими группами...
21 03 2024 15:13:25
По своему строению и хаpaктерным признакам он относится к типу члeнистоногих...
20 03 2024 18:41:22
Повреждение приводит к параличу конечностей и нарушению работы органов...
19 03 2024 3:29:32
Самым крупным городом этого района, занимающего более 167 тысяч кв...
15 03 2024 19:30:48
Здесь располагается 40 государств с общим населением около 500 млн человек...
14 03 2024 8:11:22
Существующая система сложилась из-за обширной территории нашей страны, из-за ее особенных национальных, региональных, экономических условий...
13 03 2024 7:10:17
Наиболее известна как тинэйджер – теннисный идол...
11 03 2024 19:21:34
Это значит, что они живут большими сообществами, от нескольких десятков до сотен тысяч особей...
09 03 2024 16:58:20
Во время студенческих лет (он обучался в университете Миннесоты) его спортивный талант проявлялся всесторонне...
08 03 2024 19:24:13
Тундра отличается суровыми климатическими условиями, очень скудной растительностью и животным миром...
07 03 2024 12:11:34
Биография Томаса Херриона печально известна тем, что спортсмен скончался после предсезонной игры 2005 года...
06 03 2024 1:27:40
Таблица “Артикли в английском языке” необходима для изложения грамматического правила об употрeблении этих частиц кратко...
05 03 2024 3:57:43
На ее огромной территории текут малые и крупные реки, а озер насчитывается более двух миллионов...
04 03 2024 4:47:35
Общая хаpaктеристика Волго-Вятского экономического района России даёт представление о размерах территории, географическом положении региона, его природно-ресурсном потенциале, населении, трудовых ресурсах и специализации хозяйства...
03 03 2024 10:35:58
Несмотря на то, что рассматриваемая часть света является относительно небольшой, единой общепризнанной классификации субрегионов и стран Зарубежной Европы нет...
01 03 2024 22:12:25
Более известный под псевдонимом «Cap»...
29 02 2024 23:37:47
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 ::
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Строение глаза и функции его частей в таблице
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Самая краткая биография Андерсена
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Витамины (таблица по биологии, 8 класс)
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Самая краткая биография Грига
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Самая краткая биография Гайдара
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Робер Кампен (Robert Campin) краткая биография художника
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Богатство (обществознание, 5 класс)
Строение и функции кожи человека в таблице
Сходство и различие между митозом и мейозом
Самая краткая биография Марко Поло
Как подчеркивается местоимение в предложении – выделение местоимений
Виды тканей растений (Биология) и их функции, таблица для 6 класса
Путешествие по Москве (2 класс, окружающий мир)
Истории различных видов трaнcпорта (2 класс, окружающий мир)
Железы внутренней секреции человека в таблице
Отряды млекопитающих – таблица (7 класс)
Слитное, дефисное и раздельное написание наречий – правила
Разряды местоимений- таблица видов с примерами в русском языке
Реки Зарубежной Европы – крупные и самые длинные судоходные реки на карте
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Определение, примеры, виды и формы комменсализма
Самая краткая биография Марка Твена
Какой климат в Северной Америке? Описание, типы, карта и таблица
Основные природные зоны Канады