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.


Подзолистые почвы – для какой природной зоны хаpaктерны дерново-подзолистые типы

Подзолистые почвы – для какой природной зоны хаpaктерны дерново-подзолистые типы Для какой территории хаpaктерен такой тип почвы и какими особенностями она обладает? ...

19 04 2024 2:45:33

Механизм государства – понятие и структура, функции бюрократии и бюрократизма

Механизм государства – понятие и структура, функции бюрократии и бюрократизма И эти проявления часто называют механизмом государства...

18 04 2024 5:45:15

Кто открыл Евразию – исследователи, история исследования

Кто открыл Евразию – исследователи, история исследования Этот материк настолько велик, что в различные периоды истории в разных местах он был исследован разными людьми...

17 04 2024 18:39:28

Значение фотосинтеза в природе и жизни живых организмов

Значение фотосинтеза в природе и жизни живых организмов Его значение – в разностороннем обеспечении жизни на Земле...

16 04 2024 7:27:19

Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место

Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место В первую очередь тем, что в море или океане она имеет соленый привкус...

15 04 2024 1:16:48

Знаки препинания при междометиях для обособления, как выделяется междометие

Знаки препинания при междометиях для обособления, как выделяется междометие В этой статье рассмотрены правила обособления междометий в речевой конструкции, приведены наглядные примеры и важные моменты...

14 04 2024 0:27:32

Наречия места с примерами

Наречия места с примерами Они отвечают на определенные вопросы и в предложении примыкают к глаголам...

13 04 2024 9:46:32

Отделы тела члeнистоногих – какие полости имеет, члeнистые конечности и скелет

Отделы тела члeнистоногих – какие полости имеет, члeнистые конечности и скелет Размеры животных колeблются от мельчайших долей миллиметра (клещи) до полуметра в диаметре (кpaбы)...

12 04 2024 17:10:21

Отличие тела члeнистоногих от кольчатых червей – в чем разница

Отличие тела члeнистоногих от кольчатых червей – в чем разница В этой статье вы узнаете, так ли это на самом деле и на каких признаках основывается данная версия...

11 04 2024 8:50:11

Право – система, форма и группы (обществознание, 10 класс)

Право – система, форма и группы (обществознание, 10 класс) Они имеют взаимосвязи, влияют друг на друга...

08 04 2024 7:46:15

Природные зоны Франции – основные особенности

Природные зоны Франции – основные особенности Эта европейская держава находится между Атлантическим океаном и Средиземным морем, и надежно защищена от холодных циклонов горами и скалами...

07 04 2024 17:28:10

Великая Отечественная война 1941-1945 – кратко о периоде истории

Великая Отечественная война 1941-1945 – кратко о периоде истории В ее рамках выделяют особенно серьезное противостояние Германии и СССР, получившее отдельное наименование...

04 04 2024 4:26:43

Эдмунд Хиллари (Edmund Hillary) краткая биография альпиниста

Эдмунд Хиллари (Edmund Hillary) краткая биография альпиниста В 1953 он вместе с Тенсингом Норгеем из Непала стали первыми людьми, покорившими вершину Эвереста...

03 04 2024 21:55:36

Какой бывает трaнcпорт (2 класс) по окружающему миру

Какой бывает трaнcпорт (2 класс) по окружающему миру Благодаря этим изобретениям человек получил возможность свободно путешествовать по всему миру, перевозить тяжелые грузы на большие расстояния, тщательно исследовать планету...

01 04 2024 18:12:24

Герои отечественной войны 1812 года – кратко о великих людях

Герои отечественной войны 1812 года – кратко о великих людях Противостояние французам породило много героев, имена которых известны до сих пор...

31 03 2024 13:48:17

Сильвио Берлускони (Silvio Berlusconi) краткая биография министра

Сильвио Берлускони (Silvio Berlusconi) краткая биография министра За время своей карьеры он пережил многие политические скандалы, а также многочисленные суды...

30 03 2024 5:16:33

Страны Балтии – список, народы и географическое положение

Страны Балтии – список, народы и географическое положение Материал содержит данные относительно географического положения стран, их экономики и этнического состава...

29 03 2024 8:32:20

Краткая биография Маяковского и интересные факты творчества Владимир Владимировича

Краткая биография Маяковского и интересные факты творчества Владимир Владимировича Кроме того – талантливый актер кино, режиссер и сценарист...

26 03 2024 4:36:10

Самая маленькая природная зона России – расположение и особенности

Самая маленькая природная зона России – расположение и особенности При такой протяженности страна обладает большим количеством природных зон разных размеров...

25 03 2024 20:58:14

Порядок прилагательных в английском предложении – схема структуры

Порядок прилагательных в английском предложении – схема структуры Но все становится сложнее, когда таких слов-определений несколько...

24 03 2024 2:53:28

Иоганн Штраус биография кратко, творчество композитора

Иоганн Штраус биография кратко, творчество композитора  Биография Штрауса очень интересна, его жизнь наполнена различными событиями...

23 03 2024 5:50:18

Повелительное наклонение глагола – формы и примеры

Повелительное наклонение глагола – формы и примеры В статье представлены формы глаголов в повелительном наклонении, в удобной таблице описаны способы их определения с примерами...

22 03 2024 17:57:55

Самая краткая биография Драгунского

Самая краткая биография Драгунского Родился Виктор в Нью-Йорке 17 ноября 1913 года...

21 03 2024 8:35:55

Внутренние воды России – реки, разнообразие и виды с основными особенностями

Внутренние воды России – реки, разнообразие и виды с основными особенностями Значительны в Российской Федерации и запасы пресных вод...

20 03 2024 12:11:57

Тип Кишечнополостные – общая хаpaктеристика в таблице (биология, 7 класс)

Тип Кишечнополостные – общая хаpaктеристика в таблице (биология, 7 класс) видов морских и пресноводных животных...

18 03 2024 7:31:22

Вилли Баумайстер (Willi Baumeister) краткая биография художника

Вилли Баумайстер (Willi Baumeister) краткая биография художника Под влиянием первобытного искусства и сюрреализма Миро, в биографии Баумайстера были созданы многие абстpaкции...

17 03 2024 2:47:56

Окончание смутного времени кратко (7 класс, история)

Окончание смутного времени кратко (7 класс, история) в России начинает созревать идея всенародного ополчения...

16 03 2024 1:59:37

Синтаксическая роль причастия и причастного оборота в предложении

Синтаксическая роль причастия и причастного оборота в предложении В речевой конструкции причастия могут выполнять синтаксическую роль определения или части составного именного сказуемого...

15 03 2024 2:59:24

Сухомлинский биография кратко для детей о Василие Александровиче

Сухомлинский биография кратко для детей о Василие Александровиче Всю жизнь проработав в обычной сельской школе, он смог сделать из нее уникальную лабораторию по разработке инновационных методик воспитания...

14 03 2024 9:43:52

Рельеф Африки (7 класс) и его особенности

Рельеф Африки (7 класс) и его особенности Содержит данные о сейсмоактивных точках Африки...

13 03 2024 12:16:43

Анализаторы человека – таблица по органам чувств

Анализаторы человека – таблица по органам чувств Каждый анализатор связан с каким-либо одним видом воспринимаемой энергии...

12 03 2024 21:46:25

Эмоции человека (4 класс, окружающий мир)

Эмоции человека (4 класс, окружающий мир) Эмоции человека отражают его отношение к происходящим событиям, людям и их поступкам, явлениями природы...

10 03 2024 6:41:24

Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется

Закон Гука – формула и определение силы упругости, как формулируется Это открытие о растяжении пружины является одним из законов теории упругости и выполняет важную роль в науке и технике...

09 03 2024 7:25:20

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...

08 03 2024 3:50:24

Значение мирового океана для природы и человека

Значение мирового океана для природы и человека Благодаря ему стали возможны все те сложные процессы и природные явления, которые происходили много миллионов лет назад и продолжают происходить в наши дни...

07 03 2024 11:56:19

Органы выделения речного paка – что относится к выделительной системе

Органы выделения речного paка – что относится к выделительной системе По своему строению и хаpaктерным признакам он относится к типу члeнистоногих...

06 03 2024 12:22:14

Глагол to be в английском языке – таблица с временами и конструкциями

Глагол to be в английском языке – таблица с временами и конструкциями Важно разобраться с правилами его употрeбления в разных предложениях по типу высказывания и использованием во всех временах...

05 03 2024 1:37:11

Политическая география и международные отношения, геополитика

Политическая география и международные отношения, геополитика Указывается на тесную связь политической географии и геополитики...

04 03 2024 0:46:55

В какой природной зоне находится Екатеринбург

В какой природной зоне находится Екатеринбург Близкое соседство с Сибирью и удаленность от Атлантики обусловило континентальный климат в этой области...

03 03 2024 5:21:18

Общественный прогресс – критерии, понятие, проблема противоречивости

Общественный прогресс – критерии, понятие, проблема противоречивости Общество развивается неравномерно, меняет позиции, как человек...

02 03 2024 2:30:45

Эукариотическая клетка – плазматическая мембрана, основные компоненты

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

01 03 2024 2:19:11

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 ::