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.


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...

18 04 2024 13:53:22

Правописание наречий – таблица примеров слитного, раздельного и через дефис написания

Правописание наречий – таблица примеров слитного, раздельного и через дефис написания Правописание наречий зависит от нескольких факторов, каждый из которых описан в данной статье...

17 04 2024 3:16:27

Города России (окружающий мир, 2 класс)

Города России (окружающий мир, 2 класс) На такой внушительной территории находится множество больших и малых городов, каждый из которых обладает неповторимым колоритом, историей, культурой...

16 04 2024 7:37:38

Покровная ткань растений – особенности строения, функции в таблице

Покровная ткань растений – особенности строения, функции в таблице Также эти ткани способствуют всасыванию и выделению воды (какую иногда приходится удерживать), осуществляют газообмен...

14 04 2024 9:13:54

Визитная карточка Зарубежной Европы по странам

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

12 04 2024 20:48:10

Западно-сибирская равнина – экологические проблемы, тип, моря, площадь (8 класс)

Западно-сибирская равнина – экологические проблемы, тип, моря, площадь (8 класс) Затрагивает вопросы, которые имеют отношение к сложной экологической ситуации в регионе...

11 04 2024 7:20:48

Империя Карла Великого – какую территорию занимала при возникновении, на какие государства распалась

Империя Карла Великого – какую территорию занимала при возникновении, на какие государства распалась А сделал он это за очень короткий срок; в то время его империя была крупнейшим государственным образованием...

10 04 2024 4:38:22

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...

08 04 2024 15:45:13

Средневековая деревня и ее обитатели(тема истории, 6 класс)

Средневековая деревня и ее обитатели(тема истории, 6 класс) В сельской местности проживала основная часть населения Европы...

07 04 2024 14:20:52

Глобализация мировой экономики – плюсы и минусы для мирового хозяйства

Глобализация мировой экономики – плюсы и минусы для мирового хозяйства Приводятся примеры позитивного и негативного влияния процесса на мировое сообщество...

06 04 2024 16:55:54

Пит Роуз (Pete Rose) краткая биография бейсболиста

Пит Роуз (Pete Rose) краткая биография бейсболиста Наиболее известен как спортсмен, которому запретили заниматься бейсболом из-за увлечения азapтными играми...

05 04 2024 2:57:35

Франко-прусская война (1870-1871) – итоги, значение, мирный договор (8 класс)

Франко-прусская война (1870-1871) – итоги, значение, мирный договор (8 класс) Франция не желала появления сильного политического противника у своих границ, поэтому война между ними была неизбежной...

04 04 2024 23:58:31

Свойства воздуха (2 класс, окружающий мир), какое позволяет нам видеть?

Свойства воздуха (2 класс, окружающий мир), какое позволяет нам видеть? Это невидимое глазу, прозрачное покрывало толщиной 300 км...

03 04 2024 6:56:18

Мораль и нравственность – сходства и различия в таблице

Мораль и нравственность – сходства и различия в таблице Совокупность таких норм, не прописанных в документах, но регулирующих поведение человека называют моралью и нравственностью...

02 04 2024 11:12:35

Леди Гага (Lady Gaga) краткая биография певицы

Леди Гага (Lady Gaga) краткая биография певицы Её следующий мини-альбом “The Fame Monster” был шесть раз номинирован на премию «Грэмми»...

01 04 2024 3:27:21

Present Simple правила и примеры образования времени английского языка

Present Simple правила и примеры образования времени английского языка Что нужно знать учащимся 6 класса про это время? В чем заключаются правила определения этого времени от других? Ответ на этот вопрос – в статье...

30 03 2024 3:46:56

Описание природной зоны Степи – почва, что хаpaктерно, заповедники

Описание природной зоны Степи – почва, что хаpaктерно, заповедники Степи широко распространены на всех частях суши, кроме Антарктиды...

29 03 2024 0:50:55

Хабаров Ерофей Павлович – краткая биография и открытия

Хабаров Ерофей Павлович – краткая биография и открытия Благодаря его стараниям было открыто немало новых территорий, которые в дальнейшем стали использоваться в хозяйственных целях...

28 03 2024 17:58:33

Причины политической раздробленности на Руси в 12-13 веке, её последствия

Причины политической раздробленности на Руси в 12-13 веке, её последствия Единое государство распалось на несколько независимых частей, ведущих между собой ожесточенную борьбу...

27 03 2024 22:29:57

Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко

Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко Все моря, реки, озера и океаны образуют Мировой океан, и только 6% этого объема составляет пресная вода...

26 03 2024 8:35:25

Тундра (окружающий мир 2 класс) – схемы питания, зоны, животные

Тундра (окружающий мир 2 класс) – схемы питания, зоны, животные Тундра отличается суровыми климатическими условиями, очень скудной растительностью и животным миром...

25 03 2024 10:47:10

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...

24 03 2024 13:54:51

Слитное, дефисное и раздельное написание наречий – правила

Слитное, дефисное и раздельное написание наречий – правила Для большего удобства к каждому правилу прилагается несколько наглядных примеров...

22 03 2024 15:50:37

Римская империя – годы существования, начало и конец, территория

Римская империя – годы существования, начало и конец, территория Воссоздать баланс в управлении провинциями можно было лишь в условиях империи...

21 03 2024 1:56:57

Родословное дерево семьи (окружающий мир, 2 класс)

Родословное дерево семьи (окружающий мир, 2 класс) И очень важно знать и помнить, кем были близкие и дальние родственники, какие семейства оказались переплетены между собой родственными узами...

20 03 2024 12:33:16

Самая краткая биография Троцкого

Самая краткая биография Троцкого Уже с детства биография Троцкого была наполнена творчеством: он рисовал, много читал, сам писал (стихи)...

17 03 2024 17:40:55

Эдуард Асадов биография кратко, личная жизнь поэта

Знаменит не только своим творчеством, но и величайшей силой духа, благодаря которой не сломился под ударами судьбы...

16 03 2024 0:43:43

Февральская революция 1917 года кратко в таблице, буржуазно-демократическое восстание в России

Февральская революция 1917 года кратко в таблице, буржуазно-демократическое восстание в России Сегодня говорим кратко о Февральской революции 1917 года: причины народного восстания, ход событий и последствия...

15 03 2024 0:36:50

Совершенный и несовершенный вид причастия, образованного от глагола

Совершенный и несовершенный вид причастия, образованного от глагола На вид причастия влияет вид глагола, от которого оно было образовано...

14 03 2024 23:25:10

Русь расправляет крылья (4 класс, окружающий мир)

Русь расправляет крылья (4 класс, окружающий мир) Казалось, сожженная и разоренная русская земля никогда уже не возродится, однако несчастья не сломили славян...

13 03 2024 23:10:20

Масаи – племя в Африке

Масаи – племя в Африке Самым известным племенем являются – Масаи...

12 03 2024 19:59:13

Страны Океании и Австралии – список со столицами

Поясняет, какая из стран региона расположена на материке...

10 03 2024 21:11:21

Третья форма глагола в английском языке – таблица

Третья форма глагола в английском языке – таблица Эти слова могут переводиться на русский язык как страдательное причастие: made – сделанный, taken – взятый, got – полученный...

08 03 2024 17:52:53

Краткая биография Рафаэля Санти и творчество художника

Краткая биография Рафаэля Санти и творчество художника  Биография Рафаэля – это классический образец того, как жили и творили мастера Ренессанса...

07 03 2024 14:55:49

Биография Дмитрия Шумкова

Биография Дмитрия Шумкова Окончил Российскую академию народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации...

06 03 2024 9:52:35

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...

03 03 2024 9:29:36

Земледелие Северной Америки

Земледелие Северной Америки Земледелие Северной Америки очень развито, особенно это видно по таким развитым странам, как Канада и Соединенный Штаты Америки...

02 03 2024 11:42:42

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 ::