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.


Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира

Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира Там, где сухо и жарко формируются пустыни, где целый год идут дожди и светит солнце – буйная растительность экваториальных лесов...

01 10 2022 2:59:31

Биологическое значение митоза – смысл, в чем заключается роль в делении клеток

Биологическое значение митоза – смысл, в чем заключается роль в делении клеток В этой статье Вы узнаете, в чём заключается биологическое значение митоза, историю исследования данного процесса...

30 09 2022 17:29:39

Столыпин биография, кратко о реформах Петра Аркадьевича

Столыпин биография, кратко о реформах Петра Аркадьевича В разное время занимал должности министра внутренних дел и премьер-министра...

29 09 2022 1:30:24

Материк Антарктида – самая высокая точка, западная и восточная части

Материк Антарктида – самая высокая точка, западная и восточная части Эта земля всегда манила путешественников, и до сих пор она остается самым неизученным континентом мира...

26 09 2022 1:40:11

Государственное устройство России – форма и основы в 20 веке

Государственное устройство России – форма и основы в 20 веке Множество национальностей по своей воле объединилось в единое целое...

25 09 2022 17:22:11

Как подчеркивается причастие – правило и примеры

Как подчеркивается причастие – правило и примеры В предложении оно может выступать в качестве определения или части составного именного сказуемого...

23 09 2022 11:10:57

Счет лет в истории (5 класс)

Счет лет в истории (5 класс) Это невозможно было бы выяснить без хронологии...

22 09 2022 12:10:10

Племена Африки – дикие аборигены и люди

Племена Африки – дикие аборигены и люди Содержит информацию об их обычаях и традициях...

21 09 2022 14:22:53

Мишель Ви (Michelle Wie) краткая биография гольфиста

Наиболее известна как одаренная гавайская гольфистка...

20 09 2022 11:10:12

Причины перехода к НЭПу кратко по пунктам (экономические и другие)

Причины перехода к НЭПу кратко по пунктам (экономические и другие) советское руководство столкнулось с небывалом кризисом, охватившим все сферы экономики...

19 09 2022 5:32:47

Местоименные наречия, таблица написания с “не” и “ни”, указательные и вопросительные

Местоименные наречия, таблица написания с “не” и “ни”, указательные и вопросительные Они совмещают в себе признаки наречий и местоимений, и чаще всего употрeбляются в предложении в виде обстоятельств...

18 09 2022 7:57:13

Основные природные зоны Канады

Основные природные зоны Канады На западе страны расположена горная местность, которая находится под влиянием Тихого океана, а для равнинных областей с резко континентальным климатом хаpaктерно влияние Арктики...

16 09 2022 15:20:30

Дональд Кэмпбелл (Donald Campbell) краткая биография гонщика

Дональд Кэмпбелл (Donald Campbell) краткая биография гонщика Сын сэра Малькома Кэмпбелл, от которого он унаследовал страсть к штурмующим скоростным рекордам и склонность к механике...

15 09 2022 2:27:56

Past Simple примеры предложений (вопросительные, отрицательные, утвердительные типы)

Past Simple примеры предложений (вопросительные, отрицательные, утвердительные типы) Английский язык не относится к редким исключениям...

14 09 2022 14:35:11

Толстой краткая биография Алексей Николаевич, самое главное для начальной школы о творчестве

Толстой краткая биография Алексей Николаевич, самое главное для начальной школы о творчестве Также его перу принадлежат научно-фантастические повести и рассказы...

13 09 2022 17:56:46

Общественный прогресс – критерии, понятие, проблема противоречивости

Общественный прогресс – критерии, понятие, проблема противоречивости Общество развивается неравномерно, меняет позиции, как человек...

12 09 2022 21:29:23

Природные зоны Волги – по каким зонам протекает река

Природные зоны Волги – по каким зонам протекает река , а площадь речного бассейна – более 1,3 млн...

10 09 2022 22:41:24

Уголовно-правовые отношения (обществознание, 9 класс)

Уголовно-правовые отношения (обществознание, 9 класс) Оно выполняет ряд важных задач и имеет свои отличительные черты...

09 09 2022 20:56:21

Забайкальский подрайон – проблемы, состав

Забайкальский подрайон – проблемы, состав Дает представление о расположении описываемой территорию...

08 09 2022 8:49:28

Самая краткая биография Жуковского

Самая краткая биография Жуковского Родился в семье А...

05 09 2022 15:15:29

Самая краткая биография Михалкова

Самая краткая биография Михалкова Сергeй Михалков родился 13 марта 1913 года в Москве...

04 09 2022 1:51:21

Образование существительных в английском языке, как образовать от глагола?

Образование существительных в английском языке, как образовать от глагола? О последнем – образовании существительных в английском языке говорим сегодня...

03 09 2022 4:25:14

Кто одержал победу в Северной войне, первые победы русской армии в ходе войны

До окончания Северной войны оставалось немногим более десяти лет, но её победитель уже определился и это понимали все: и Пётр Первый, и его визави – Карл XII...

01 09 2022 13:57:46

Вторая мировая война 1939-1945 – когда началась, история кратко

Вторая мировая война 1939-1945 – когда началась, история кратко 20 столетие не стало исключением...

31 08 2022 14:49:56

Население стран Океании и Австралии, их хозяйство

Население стран Океании и Австралии, их хозяйство Указывает на основные сферы деятельности, хаpaктерные для этих территорий...

30 08 2022 22:18:18

Дефис в междометиях, знаки препинания при дефисном написании

Дефис в междометиях, знаки препинания при дефисном написании Если последние представляют собой короткие формы слов, то в первом случае они образуются от других слов, а иногда междометия могут состоять из нескольких слов...

29 08 2022 15:24:55

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...

28 08 2022 18:46:55

Лэнс Армстронг (Lance Armstrong) краткая биография велосипедиста

Лэнс Армстронг (Lance Armstrong) краткая биография велосипедиста Биография Лэнса Армстронга наиболее известна как биография семикратного победителя Тур-де-Франц...

27 08 2022 3:38:44

Гумopaльная регуляция – таблица по биологии (8 класс)

Гумopaльная регуляция – таблица по биологии (8 класс) Вещества, попавшие в кровь, лимфу или тканевую жидкость воздействуют на клетки, стимулируя их деятельность (рост, деление, сокращение)...

26 08 2022 15:22:51

Природные зоны Сарыарки – основные особенности

Природные зоны Сарыарки – основные особенности Её называют ещё мелкосопочник, так как здесь имеется много небольших горных массивов – сопок...

25 08 2022 5:55:25

Туризм Зарубежной Европы – достопримечательности, отдых и объекты всемирного культурного наследия

Туризм Зарубежной Европы – достопримечательности, отдых и объекты всемирного культурного наследия Поэтому Зарубежная Европа представляет большой интерес для туристов и людей, интересующихся историей...

24 08 2022 7:49:14

Какие бывают природные зоны, их основные особенности

Какие бывают природные зоны, их основные особенности Если задаваться вопросом, сколько всего их существует, то в географии принято насчитывать девять категорий...

23 08 2022 0:38:32

Географическое положение Урала кратко

Географическое положение Урала кратко Это один из крупнейших районов России, имеющий большое трaнcпортное и промышленное значение...

22 08 2022 8:17:25

Наследование, сцепленное с полом – признаки определения

Наследование, сцепленное с полом – признаки определения Переданные признаки проявляются у потомков определённого пола...

21 08 2022 23:29:13

Профессии людей (окружающий мир, 2 класс)

Профессии людей (окружающий мир, 2 класс) Труд помогает человеку раскрыть свою личность, развить таланты и способности...

20 08 2022 16:10:24

Рельеф России – особенности, карта и примеры формы

Рельеф России – особенности, карта и примеры формы Почти 2/3 территории страны занимают бескрайние равнины различной формы и высоты...

18 08 2022 20:35:27

Самая краткая биография Рузвельта

Самая краткая биография Рузвельта Родился Рузвельт в весьма влиятельной семье предпринимателя...

17 08 2022 13:34:51

Семейный бюджет (окружающий мир, 3 класс)

Семейный бюджет (окружающий мир, 3 класс) Семейный бюджет необходим для удовлетворения основных потребностей всех члeнов семьи, которое невозможно без грамотных трат и разумной экономии...

16 08 2022 13:18:37

Гражданское общество и правовое государство – кратко о соотношении и взаимосвязи по плану

Гражданское общество и правовое государство – кратко о соотношении и взаимосвязи по плану Узнаем кратко о гражданском обществе и правовом государстве...

15 08 2022 10:42:22

Природная зона Волгограда – в какой зоне находится Волгоградская область

Природная зона Волгограда – в какой зоне находится Волгоградская область Находится она на юго-западе России и имеет форму квадрата с длиной стороны более 400 км...

14 08 2022 17:42:18

Крупные морские порты Зарубежной Европы, главные мировые приморские страны

Крупные морские порты Зарубежной Европы, главные мировые приморские страны И это неудивительно, ведь ее омывают воды Атлантического и Северно-Ледовитого океанов, а также 9 морей...

13 08 2022 19:22:50

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 ::