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.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
В западной части этого региона на долю островов и полуостровов приходится одна треть всей суши...
12 06 2021 9:11:59
Один из главных либеральных голосов в американской политической дискуссии, он также был назван одним из самых влиятельных научных мыслителей в Америке...
11 06 2021 11:59:19
Внешняя оболочка земного шара состоит из множества пород и самых различных минералов, каждый из которых представляет большой интерес для науки...
10 06 2021 12:31:30
Они происходят как между двумя людьми, так и между большими группами...
09 06 2021 7:51:10
Прогрессивные философы того времени открыто клеймили отсталость феодального строя...
07 06 2021 2:22:32
Выдающийся полководец-завоеватель, организовавший военные походы в земли Китая, Кавказа, Средней Азии и Восточной Европы...
05 06 2021 11:51:30
Была утверждена новая азбука и шрифт, который использовался на протяжении всего существования Российской империи...
03 06 2021 23:10:48
Но все многообразие нашего мира можно условно разделить на три группы: тела, вещества и частицы...
02 06 2021 12:27:56
Оно состоит из представителей самых различных рас, которые в разные периоды истории осваивали этот континент...
31 05 2021 16:16:58
Выделяют союзные (сложносочиненные и сложноподчиненные) и бессоюзные сложные предложения Запятая между простыми предложениями в союзных сложных предложениях ставится перед союзом или союзным словом...
30 05 2021 11:15:10
Важнейшими из них являются: покровные, основные, выделительные, проводящие, механические и образовательные...
29 05 2021 21:25:25
.jpg "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...
28 05 2021 12:35:43
Через него прошли все раннесредневековые страны в Европе и Азии, включая и Древнюю Русь...
27 05 2021 19:54:12
Одним из них издавна приписывались волшебные чары, другие сулили беду и несчастье, а третьи – обещали богатство и успех...
26 05 2021 13:50:27
Открытый позже остальных материков он до сих пор является объектом многочисленных исследований, проводимыми экспедициями разных стран...
25 05 2021 7:14:30
Рассмотрим конкретно по классам и определим роль члeнистоногих в природе...
24 05 2021 9:12:21
В сущности, Давид был диктатором для своего поколения...
23 05 2021 7:43:21
Но оно не лишено степеней сравнения...
21 05 2021 6:56:10
...
20 05 2021 2:10:40
Окончил Российскую академию народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации...
19 05 2021 21:18:58
И, конечно же, под прямым воздействием климата оказывается человек как биологический вид...
17 05 2021 19:23:37
Все моря, реки, озера и океаны образуют Мировой океан, и только 6% этого объема составляет пресная вода...
16 05 2021 16:50:29
Получить представление о горных системах изучаемой территории...
15 05 2021 17:50:27
При продвижении от экватора к полюсам количество тепла заметно уменьшается, что напрямую влияет на почву, растительный покров и животный мир...
14 05 2021 6:46:12
Среди всех лесов планеты, она занимает самую большую часть – 17% суши всей планеты – это тайга...
13 05 2021 18:40:33
Он граничит с Евразией и Северной Америкой...
12 05 2021 15:26:56
Родился Артур Конан Дойль 22 мая 1859 года в Эдинбурге в творческой семье (отец – художник и архитектор)...
11 05 2021 11:30:57
Но существуют различные взгляды и интерпретации этой категории...
10 05 2021 23:20:46
Это аксиома, не требующая доказательств...
09 05 2021 16:11:37
Наиболее известен как игрок года по версии ФИФА в 1996-1997...
08 05 2021 12:12:10
Такой процесс деления в биологии называют митозом...
07 05 2021 16:25:47
Находится она на западных склонах Уральских гор...
05 05 2021 23:19:55
Она производит внешние различия в пределах вида...
04 05 2021 18:51:31
Она покрывает ее полностью, защищая поверхность от высочайших температур ядра планеты...
03 05 2021 21:38:31
Антарктида до сих пор остается самым загадочным материком Земли, а освоения и исследование этих земель не прекращается ни на минуту...
02 05 2021 16:51:28
От функций митохондрий зависит работа организма в целом...
01 05 2021 6:58:37
Какие же озера удостоены чести называться великими, какова история их возникновения, и где они расположены узнаем в данной статье...
30 04 2021 1:28:27
Это одна из оболочек планеты, образованная твердыми компонентами...
29 04 2021 11:10:18
Содержит данные, которые позволяют лучше понять ориентированность отдельных государств на отдельные направления в животноводстве...
28 04 2021 20:43:31
Для какой территории хаpaктерен такой тип почвы и какими особенностями она обладает?
...
27 04 2021 18:41:35
В нее оказались вовлечены самые крупные европейские государства, в том числе и Россия...
26 04 2021 2:31:47
На одной площади закономерно сменяют друг друга такие природные комплексы как тайга, степи и лесостепи, муссонные и переменно влажные леса, вечнозеленые жестколистные леса и области высотной зональности...
25 04 2021 16:56:53
Солнечная система состоит из большой яркой звезды – Солнца, которое силами гравитации удерживает вокруг себя все вокруг: планеты, их спутники, кометы, астероиды, космический газ и пыль...
24 04 2021 10:24:10
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 ::
