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.


Деепричастие совершенного вида

Деепричастие совершенного вида В этой статье рассмотрены различные способы образования деепричастий совершенного вида с примерами, а также исключения из общих правил...

25 04 2024 1:28:25

Краткая биография Моцарта – интересное о творчестве композитора Вольфганга Амадея Моцарта для детей

Краткая биография Моцарта – интересное о творчестве композитора Вольфганга Амадея Моцарта для детей Представитель Венской классической школы музыки, автор более 600 музыкальных произведений...

24 04 2024 20:53:36

Краткая биография Рахманинова – жизнь и творчество Сергея Васильевича

Краткая биография Рахманинова – жизнь и творчество Сергея Васильевича Объединил в своем творчестве принципы петербургской и московской композиторских школ ...

23 04 2024 19:15:58

Моисей краткая биография

Моисей краткая биография Моше, XV—XIII вв...

22 04 2024 12:29:48

Борис Житков биография для детей 4 класса кратко

Борис Житков биография для детей 4 класса кратко Также внес свой вклад в отечественную педагогику...

21 04 2024 18:55:22

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? ...

20 04 2024 6:34:53

Кровеносная система члeнистоногих – незамкнутая или замкнутая, сердце

Кровеносная система члeнистоногих – незамкнутая или замкнутая, сердце Именно её наличие свидетельствует о более сложном строении организма...

19 04 2024 3:41:36

Самая краткая биография Распутина

Самая краткая биография Распутина Родился в Тобольской губернии в семье ямщика...

18 04 2024 22:22:51

Народы Зарубежной Европы – карта и состав в таблице

Народы Зарубежной Европы – карта и состав в таблице Основная часть проживающих здесь народностей представляет индоевропейскую языковую группу...

17 04 2024 4:20:31

Самая краткая биография Айвазовского

Самая краткая биография Айвазовского Родился Иван 29 июля 1817 года в Феодосии...

16 04 2024 10:13:44

Состав воздуха в процентах в атмосфере и на Земле (химия, 8 класс)

Состав воздуха в процентах в атмосфере и на Земле (химия, 8 класс) Каковы его особенности, и какие вещества входят в состав воздуха? ...

15 04 2024 8:34:37

Страны Северной Европы и их столицы списком, развитие севера (география, 7 класс)

Указывает на отличительные черты, которые отличают государства региона от остальных европейских государств...

14 04 2024 9:20:46

Корень – зоны корневой системы, таблица типов

Корень – зоны корневой системы, таблица типов Его основная функция – поглощение почвенной воды с растворёнными в ней минеральными веществами...

12 04 2024 0:42:12

Мэри Реттон (Mary Retton) краткая биография гимнастки

Мэри Реттон (Mary Retton) краткая биография гимнастки Биография Мэри Лу Реттон наиболее известна как история обладательницы золотой медали на Олимпиаде 1984 года...

10 04 2024 15:39:15

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 04 2024 12:27:47

Итальянский фашизм – особенности кратко

Итальянский фашизм – особенности кратко Однако зарождением этой авторитарной националистической политики мир обязан Италии...

08 04 2024 11:46:16

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? ...

06 04 2024 2:44:52

Генетика человека – кратко о достижениях и особенностях (11 класс, биология)

Генетика человека – кратко о достижениях и особенностях (11 класс, биология) Изучать человечество с точки зрения генетики довольно сложно, т...

05 04 2024 15:31:45

Интересные факты об Антарктиде по географии для детей

Интересные факты об Антарктиде по географии для детей Раскрывает проблемы, которые беспокоят ученых...

04 04 2024 3:49:32

Природные зоны мира (Земли), соответствие и названия, типичное размещение крупных зон

Природные зоны мира (Земли), соответствие и названия, типичное размещение крупных зон Формирование природной зоны зависит от соотношения уровня тепла и влаги, то есть меняется климат – меняется и природная зона...

03 04 2024 14:13:40

Население Дальнего Востока – освоение территории коренными народами, их численность

Население Дальнего Востока – освоение территории коренными народами, их численность Он имеет сухопутные или морские границы с Китаем, Кореей, Японией, США...

01 04 2024 10:10:42

Гласные перед Н и НН в причастиях

Гласные перед Н и НН в причастиях В данной статье описаны правила написания безударных гласных перед этим суффиксом...

30 03 2024 13:17:50

Домашние опасности (2 класс) по окружающему миру

Домашние опасности (2 класс) по окружающему миру Все здесь кажется таким привычным и известным, но каждый предмет в доме может быть не только полезным, но и опасным для здоровья и даже жизни...

29 03 2024 23:18:28

Географическая карта природных зон мира, рисунок и название

Географическая карта природных зон мира, рисунок и название Обычно, разные части рельефа обозначаются разными цветами: леса – темно-зеленые, пустыни – желтые, а горы – коричневые...

28 03 2024 3:31:15

Национальный состав Зарубежной Европы – многонациональные и однонациональные страны

Национальный состав Зарубежной Европы – многонациональные и однонациональные страны Для многих, эта территория стала родной еще до начала формирования современной карты мира...

27 03 2024 6:31:29

Бассейн Северной Америки – омывающие воды, течения, проливы, заливы и океаны

Бассейн Северной Америки – омывающие воды, течения, проливы, заливы и океаны Все они относятся к бассейнам трех океанов, которые омывают материк, – Атлантического океана, Тихого океана и Северного Ледовитого океана...

26 03 2024 13:22:41

Страны Азии и их столицы – список и таблица

Страны Азии и их столицы – список и таблица В Азии расположено 54 государства...

25 03 2024 1:52:40

Методы исследования в биологии (5 класс) – наблюдение и эксперимент в таблице

Методы исследования в биологии (5 класс) – наблюдение и эксперимент в таблице Каждая наука имеет свои методы исследования – тандем приёмов и операций, направленных на построение системы научных знаний...

23 03 2024 14:15:18

Образование США – дата войны за независимость кратко

Образование США – дата войны за независимость кратко Новые земли начали активно осваивать европейские державы, которые положили начало образованию США...

22 03 2024 15:44:58

Отряды млекопитающих – таблица (7 класс)

Отряды млекопитающих – таблица (7 класс) Основными признаками, по которым идёт классификация, являются строение зубов и конечностей...

20 03 2024 4:59:59

Непроизводные и производные междометия, таблица с примерами

Непроизводные и производные междометия, таблица с примерами В данной статье приведена таблица с подробным описанием производных и непроизводных междометий с примерами...

18 03 2024 3:59:48

Города Италии – список для Северных и Южных регионов

Города Италии – список для Северных и Южных регионов Столицей южного европейского государства является Рим, который вместе с другими прекрасными городами Италии является настоящей сокровищницей Средиземноморья...

17 03 2024 16:30:42

Минеральные ресурсы России – тема по видам

Минеральные ресурсы России – тема по видам С их помощью можно развить различные отрасли промышленности, модернизировать социальную сферу...

16 03 2024 5:17:23

Природные зоны таблица(7 класс) по географии

Природные зоны таблица(7 класс) по географии Подробная хаpaктеристика поможет структурировать информацию и лучше ее запомнить...

15 03 2024 8:28:46

Османская империя – султаны и роль положения правителей, падение империи (история 6 класс)

Османская империя – султаны и роль положения правителей, падение империи (история 6 класс) Турки – относительно молодой народ, но давайте рассмотрим, как развивалось их государство...

14 03 2024 1:43:17

Меган Шонесси (Meghann Shaughnessy) краткая биография теннисиста

Меган Шонесси (Meghann Shaughnessy) краткая биография теннисиста Биография Меган Шонесси наиболее известна как биография профессиональной американской теннисистки...

13 03 2024 9:18:39

Население Азии – черты, численность, плотность Зарубежной Азии

Население Азии – черты, численность, плотность Зарубежной Азии На его территории расположено 55 различных государств, в которых проживает тысячи разных народов...

12 03 2024 4:15:10

Соня Хени (Sonja Henie) краткая биография фигуристки

Соня Хени (Sonja Henie) краткая биография фигуристки Родилась 2 апреля 1912 года в городе Кристиания (сейчас Осло), Норвегия...

10 03 2024 14:36:56

Причины смутного времени в России – кратко о предпосылках в таблице

Причины смутного времени в России – кратко о предпосылках в таблице Непосредственным поводом стало пресечение царской династии...

09 03 2024 9:47:45

Отделы тела паукообразных – головогpyдь и брюшко

Отделы тела паукообразных – головогpyдь и брюшко Все они живут в основном на суше и имеют схожее строение тела...

08 03 2024 2:57:22

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...

07 03 2024 20:45:46

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 ::