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.
Значительны в Российской Федерации и запасы пресных вод...
24 04 2024 12:48:31
Дает представление о расположении описываемой территорию...
23 04 2024 21:12:13
Они распределены по ее территории неодинаково...
22 04 2024 12:25:16
Без комплекса геосфер и их тесного взаимодействия не было бы жизни на планете...
21 04 2024 22:26:38
Во время студенческих лет (он обучался в университете Миннесоты) его спортивный талант проявлялся всесторонне...
20 04 2024 14:39:57
Сын известного художника,графика Антощенко-Оленева Валентина Иосифовича...
19 04 2024 6:29:16
При рождении в биографии Дона Шула было получено имя Дональд Франсис Шула...
18 04 2024 18:53:48
Они могут очень сильно отличаться между собой: одни из них – настоящие гиганты, другие – крошечные карлики, едва заметные глазу, но всех их объединяет одно – общее строение...
17 04 2024 4:38:59
Каковы его особенности, и какие вещества входят в состав воздуха?
...
16 04 2024 13:32:43
Современное положение таково, что в этом регионе есть государства с двумя формами правления – республика и монархия...
15 04 2024 6:41:22
Семья как социальный институт является одним из самых распространенных и долговечных...
12 04 2024 20:42:28
Одним из них является процесс деления, именуемый мейозом...
11 04 2024 23:57:23
Как не ошибиться в выборе профессии и что следует делать, чтобы найти дело по душе? Учебник по обществознанию за 6 класс предлагает изучить материал, помогающий разобраться в данных вопросах...
10 04 2024 8:55:25
Самым крупным городом этого района, занимающего более 167 тысяч кв...
09 04 2024 19:35:14
Ярчайший представитель скрипичного искусства первой половины 18 столетия...
07 04 2024 11:34:50
Для того, чтобы человечество знало, какие представители флоры и фауны нуждаются в самом бережном отношении, была создана Международная Красная книга...
06 04 2024 10:11:32
Наиболее известна по ролям в фильмах “Трудности перевода”, “Дневники няни”, “Вики Кристина Барселона”, “Мстители”, “Хичкок” и “Люси”...
04 04 2024 13:26:29
В данной статье рассмотрены правила написания отрицательных частиц с наречиями, выделены важные моменты, приведены примеры...
03 04 2024 12:44:48
Вопреки планам противника, героизм и мужество русского солдата не позволили грозному и хорошо вооруженному врагу добиться своих целей...
01 04 2024 9:52:38
...
30 03 2024 22:13:40
Приводятся сравнения их нынешнего состояния с минувшим временем...
28 03 2024 18:44:39
В данной статье мы кратко расскажем о строении и функциях отделов головного мозга человека...
27 03 2024 22:47:48
Биография Шеклера наиболее известна как история самого молодого профессионального скейтбордиста, а также телевизионной звезды «Life of Ryan»...
26 03 2024 1:26:47
Благодаря особенностям внешнего и внутреннего строения тела, речные paки считаются высокоорганизованным семейством по сравнению с другими paкообразными...
25 03 2024 5:18:16
Многие годы он занимался исследованием фольклора этого прекрасного города и стал автором более 20 книг, хранящих в себе историю и легенды Северной столицы...
24 03 2024 4:28:54
Преобразование веществ в энергию является главным условием живых организмов, начиная одноклеточными растениями и заканчивая человеком...
23 03 2024 5:11:56
Родился Борис 30 августа 1882 года в Новгороде в интеллигентной семье...
22 03 2024 2:46:10
Их знание существенно облегчит использование времен...
20 03 2024 15:33:54
Биография Лестера Пигготта известна как история одной из главных фигур на британских скачках после 1954 года...
19 03 2024 14:22:33
Краткая биография Карла Великого полна яркими событиями, оказавшими ход на мировую историю...
18 03 2024 13:19:43
Основные процессы метаболизма – ассимиляция и диссимиляция, тесно взаимосвязанные между собой...
17 03 2024 1:26:22
Это южная граница тундры, переходная зона между вечной мерзлотой и дремучими лесами...
15 03 2024 22:21:53
Важнейшими из них являются: покровные, основные, выделительные, проводящие, механические и образовательные...
14 03 2024 20:48:18
В нашей статье можно прочитать кратко самое главное о философии эпохи Возрождения...
13 03 2024 17:57:28
Дает представление о факторах, которые позволили повысить темпы роста Канады на мировом рынке...
12 03 2024 7:31:52
В большинстве случаев оно не имеет синтаксической роли и хаpaктеризуется неизменяемостью, однако зачастую междометие путают со словами других частей речи...
11 03 2024 0:31:41
До сих пор биологи не могут завершить описание всех живых существ, населяющих Россию...
10 03 2024 12:15:18
По этой причине в большинстве случаев они имеют постоянные морфологические признаки, однако в ряде случаев обладают и непостоянными признаками...
09 03 2024 6:13:30
Наиболее известен как золотой медалист, который выиграл «Танцы со звездами»...
08 03 2024 21:10:34
В основе судьбоносного решения князя Владимира лежали глубокие причины...
07 03 2024 5:20:57
Это уникальный по своей красоте и самобытной культуре край, занимающий внушительную территорию между тремя морями: Каспийским, Азовским и Черным...
06 03 2024 5:44:43
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 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Самая краткая биография Андерсена
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Естественный и искусственный отбор – сравнение в таблице
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Строение глаза и функции его частей в таблице
Агния Барто биография для детей (3 класс) кратко
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Самая краткая биография Гайдара
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Богдан Хмельницкий краткая биография
Самая краткая биография Бетховена
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Самая краткая биография Грига
Богатство (обществознание, 5 класс)
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)
Краткая биография Бетховена и интересные факты жизни и творчества композитора Людвига ван Бетховена для детей
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Местоимения 2 лица единственного и множественного числа в русском языке
Основные природные зоны Канады
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Основные события Первой мировой войны – хронология в таблице
Строение и функции кожи человека в таблице
Детритная пищевая цепь – звенья и примеры
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Определение, примеры, виды и формы комменсализма
На какие вопросы отвечает причастие и деепричастие
Предлоги места в английском языке в таблице (4 класс)
Интересные факты о Северной Америке
Самая краткая биография Марко Поло
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности