Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл > 6 пчел
6 пчел    

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.




Самая краткая биография Бунина

Самая краткая биография Бунина Родился Иван Бунин в дворянской небогатой семье 10 октября 1870 года...

27 01 2022 20:30:24

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...

26 01 2022 8:15:55

Климат Африки – типы и карта, кратко для урока географии в 7 классе

Климат Африки – типы и карта, кратко для урока географии в 7 классе Естественно,  такое положение очень сильно повлияло на климат Африки...

25 01 2022 2:50:10

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? ...

24 01 2022 7:12:55

Present Continuous – примеры предложений с переводом, употрeбление отрицательных предложений на английском

Present Continuous – примеры предложений с переводом, употрeбление отрицательных предложений на английском Как оно образуется и когда употрeбляются – объясняют правила грамматики...

23 01 2022 17:55:47

Суффиксы страдательных причастий настоящего и прошедшего времени, правописание и правило

Суффиксы страдательных причастий настоящего и прошедшего времени, правописание и правило Полные и краткие формы страдательных причастий образуются при помощи определенных суффиксов, полный перечень которых приведен в этой статье...

22 01 2022 20:14:25

Озера и болота (8 класс) – геологическая деятельность, птицы-обитатели

Озера и болота (8 класс) – геологическая деятельность, птицы-обитатели Эти естественные водоемы являются ценными накопителями влаги, уникальной природной биосистемой, они служат источником питания рек, принимают активное участие в круговороте воды в природе...

19 01 2022 7:36:59

Природные ресурсы мира – хаpaктеристика, запасы в таблице для 10 класса по географии

Природные ресурсы мира – хаpaктеристика, запасы в таблице для 10 класса по географии Рассмотрим общую хаpaктеристику природных ресурсов мира и различные подходы к их классификации...

17 01 2022 9:13:46

Знаки препинания при деепричастном обороте в начале предложения

Знаки препинания при деепричастном обороте в начале предложения Выделение знаками препинания происходит независимо от расположения оборота в предложении...

16 01 2022 19:21:45

Майк Тайсон (Mike Tyson) краткая биография боксера

Майк Тайсон (Mike Tyson) краткая биография боксера Наиболее известный как «железный Майк», чемпион в тяжелом весе 1980х годов...

15 01 2022 8:46:36

Ошибки в употрeблении форм имен числительных с примерами

Ошибки в употрeблении форм имен числительных с примерами Больше всего ошибок возникает при склонении этой части речи...

14 01 2022 13:10:24

Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает

Как она возникает, от чего зависит, куда направлена? Прочитав статью, вы узнаете ответы на эти вопросы...

13 01 2022 23:32:40

Экологическая пирамида энергии – правило и типы

Экологическая пирамида энергии – правило и типы Они показывают, как в экосистемах перемещается энергия по цепям питания...

12 01 2022 4:38:47

Past Perfect Passive – примеры предложений и правила пассивного залого

Past Perfect Passive – примеры предложений и правила пассивного залого Каковы правила случаи его употрeбления, рассмотрим в статье...

11 01 2022 14:39:41

Главные центры мирового хозяйства – ТНК и развитые страны, классификация

Главные центры мирового хозяйства – ТНК и развитые страны, классификация Его субъектами являются такие единицы, которые способны управлять капиталом, финансами, трудовыми ресурсами, информацией на уровне мирового масштаба...

10 01 2022 10:58:35

Рельеф и полезные ископаемые Австралии, карта с характеристикой

Рельеф и полезные ископаемые Австралии, карта с характеристикой 95% материка имеет высоту не больше 600 метров над уровнем моря...

09 01 2022 12:38:25

Оборона Севастополя 1941-1942 (в годы Великой Отечественной Войны) кратко

Оборона Севастополя 1941-1942 (в годы Великой Отечественной Войны) кратко Взятие Крыма обеспечивало немцам путь на Кавказ с одной стороны и закрытие неба для советской авиации с другой...

08 01 2022 6:42:19

Глаголы состояния в английском языке – список стативных глаголов

Глаголы состояния в английском языке – список стативных глаголов Если первые описывают действие, то вторые отображают такие понятия как эмоции, чувства и восприятия, состояние, отношение к чем-либо...

06 01 2022 16:28:31

Дарья Згоба краткая биография гимнастки

Дарья Згоба краткая биография гимнастки Родилась Дарья 7 ноября 1989 года в городе Ивано- Франковск...

04 01 2022 22:40:28

“Русско-турецкие войны” таблица событий

Всего насчитывается 12 военных конфликтов за более, чем 400-летнюю историю взаимоотношений наших стран...

03 01 2022 3:54:41

Гражданская война в США (1861-1865) – даты, кратко об итогах

Гражданская война в США (1861-1865) – даты, кратко об итогах Она разгорелась 150 лет назад между северными штатами и южными за определение будущей судьбы института рабства в молодом государстве...

02 01 2022 9:40:14

Электроэнергетика (география, 10 класс)

Электроэнергетика (география, 10 класс) Данное направление имеет ряд преимуществ перед другими отраслями энергетического производства, чем и объясняется ее стабильно высокая популярность во всем мире...

01 01 2022 17:28:54

Собственные и нарицательные имена существительные

Собственные и нарицательные имена существительные Узнать подробнее, на какие подклассы делится имя существительное, а также об особенностях каждого разряда, помогут многочисленные примеры, приведенные в статье...

31 12 2021 1:41:24

Слова-маркеры Present Continuous – указатели времени, вспомогательные слова-подсказки

Слова-маркеры Present Continuous – указатели времени, вспомогательные слова-подсказки Легко запутаться в их многообразии, ведь невозможно помнить обо всех случаях и нюансах употрeбления каждой из временных форм...

30 12 2021 21:33:55

Доминат как государственный строй в Древнем Риме

Доминат как государственный строй в Древнем Риме Последний был отмечен установлением абсолютной монархии, при которой все решения императора не подвергались критике и признавались неукоснительными законами...

29 12 2021 3:26:25

Главные центры мирового хозяйства – ТНК и развитые страны, классификация

Главные центры мирового хозяйства – ТНК и развитые страны, классификация Его субъектами являются такие единицы, которые способны управлять капиталом, финансами, трудовыми ресурсами, информацией на уровне мирового масштаба...

28 12 2021 15:55:41

Междометие как часть речи, что обозначает, правописание

Междометие как часть речи, что обозначает, правописание Они призваны выражать чувства, эмоции, побуждения, при этом не называя их...

27 12 2021 5:26:28

Межличностные конфликты (6 класс, обществознание)

Межличностные конфликты (6 класс, обществознание) Это психологическая проблема нескольких отдельно взятых людей, требующая немедленного разрешения в пользу всех сторон конфликта, в любом другом варианте, исчерпан он не будет...

26 12 2021 7:57:59

Самая краткая биография Ньютона

Самая краткая биография Ньютона Родился в местечке Вулсторп, Англия...

25 12 2021 17:46:49

Южная Америка – открытие и исследование, путешественники и исследователи (7 класс)

Южная Америка – открытие и исследование, путешественники и исследователи (7 класс) Именно благодаря ему мир узнал о новых, ранее неизведанных землях...

24 12 2021 21:14:53

Мэри Кэй биография и личная жизнь бизнесвумен кратко

Мэри Кэй биография и личная жизнь бизнесвумен кратко ”, с нуля выстроила успешный бизнес, открывающий сегодня новые возможности для достижения женщинами финансового успеха...

23 12 2021 23:54:38

Таблица “Члeнистоногие” (7 класс) – сравнительная хаpaктеристика типа и классов

Таблица “Члeнистоногие” (7 класс) – сравнительная хаpaктеристика типа и классов В этой статье мы подробнее расскажем о признаках данного типа, представим сравнительную хаpaктеристику Члeнистоногих животных...

22 12 2021 15:53:56

Страны Зарубежной Европы, имеющие выход к морю (расположенные на морских побережьях)

Страны Зарубежной Европы, имеющие выход к морю (расположенные на морских побережьях) Но в силу особенностей своего географического положения, далеко не каждое из них имеет собственный выход к морю...

21 12 2021 16:31:51

Карта природных зон России (4 класс) по окружающему миру

Карта природных зон России (4 класс) по окружающему миру Полученные знания помогут еще больше узнать окружающий нас мир, отлично подготовиться к уроку и получить отменные оценки на годовых контрольных...

20 12 2021 11:51:55

Роль государства в экономике – рыночной, смешанной и других, основные проблемы

Роль государства в экономике – рыночной, смешанной и других, основные проблемы Ученые понимают, что экономика отвечает за многие процессы, происходящие в странах...

19 12 2021 23:22:38

Реки Зарубежной Европы – крупные и самые длинные судоходные реки на карте

Реки Зарубежной Европы – крупные и самые длинные судоходные реки на карте Даже там, где нет природного устья, люди прорыли каналы, осушили море, чтобы обеспечить доставку груза далеко вглубь континента...

18 12 2021 8:21:18

Значение грибов в жизни человека (5 класс, биология)

Значение грибов в жизни человека (5 класс, биология) Разобраться подробнее со значением грибов не только в природе, но и жизнедеятельности человека, поможет данная статья...

17 12 2021 6:29:56

Тема Моря, озера и реки России по окружающему миру

Тема Моря, озера и реки России по окружающему миру На ее огромной территории текут малые и крупные реки, а озер насчитывается более двух миллионов...

16 12 2021 10:42:23

Источники экологического права – федеральная система, основные нормативно-правовые акты

Источники экологического права – федеральная система, основные нормативно-правовые акты В результате появилась целая отрасль – экологическое право...

15 12 2021 20:55:22

Внешнее строение паукообразных, нервная система и глаза

Внешнее строение паукообразных, нервная система и глаза Самые известные из них – клещи, скорпионы и пауки...

14 12 2021 6:58:53

Past Perfect Tense как образуется форма глагола, правила и примеры времени

Past Perfect Tense как образуется форма глагола, правила и примеры времени Время Past Perfect Tense – яркий тому пример...

12 12 2021 1:51:44

Роналдиньо (Ronaldinho) краткая биография футболиста

Роналдиньо (Ronaldinho) краткая биография футболиста Наиболее известен как кудрявый бразильский полузащитник «Барселоны»...

11 12 2021 19:36:52

Электроэнергетика России – основные проблемы

Электроэнергетика России – основные проблемы Дает представление о принципах и способах получения и передачи электроэнергии потребителю...

10 12 2021 5:20:24

Таблица “Члeнистоногие” (7 класс) – сравнительная хаpaктеристика типа и классов

Таблица “Члeнистоногие” (7 класс) – сравнительная хаpaктеристика типа и классов В этой статье мы подробнее расскажем о признаках данного типа, представим сравнительную хаpaктеристику Члeнистоногих животных...

09 12 2021 7:30:59

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 ::