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.



Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:


Моря Зарубежной Европы, океаны и проливы омывающие береговую линию

Моря Зарубежной Европы, океаны и проливы омывающие береговую линию В западной части этого региона на долю островов и полуостровов приходится одна треть всей суши...

12 06 2021 9:11:59

Пол Кругман (Paul Krugman) краткая биография экономиста

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

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав 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

Конфликты в обществе (8 класс) – как возникают и разрешаются?

Конфликты в обществе (8 класс) – как возникают и разрешаются? Они происходят как между двумя людьми, так и между большими группами...

09 06 2021 7:51:10

Просвещенный абсолютизм Екатерины 2 – кратко о политике в России во время эпохи

Просвещенный абсолютизм Екатерины 2 – кратко о политике в России во время эпохи Прогрессивные философы того времени открыто клеймили отсталость феодального строя...

07 06 2021 2:22:32

Биография Чингисхана, краткое содержание и самое важное

Выдающийся полководец-завоеватель, организовавший военные походы в земли Китая, Кавказа, Средней Азии и Восточной Европы...

05 06 2021 11:51:30

Реформа Петра 1, какая буква исчезла из русского алфавита

Реформа Петра 1, какая буква исчезла из русского алфавита Была утверждена новая азбука и шрифт, который использовался на протяжении всего существования Российской империи...

03 06 2021 23:10:48

Тела, вещества, частицы (3 класс) к уроку по окружающему миру

Тела, вещества, частицы (3 класс) к уроку по окружающему миру Но все многообразие нашего мира можно условно разделить на три группы: тела, вещества и частицы...

02 06 2021 12:27:56

Население Южной Америки (7 класс) – размещение на материке, коренные народы

Население Южной Америки (7 класс) – размещение на материке, коренные народы Оно состоит из представителей самых различных рас, которые в разные периоды истории осваивали этот континент...

31 05 2021 16:16:58

Запятая между простыми предложениями в союзном сложном предложении с примерами

Запятая между простыми предложениями в союзном сложном предложении с примерами 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

Ткани растений – строение и функции в таблице, виды и типы

Ткани растений – строение и функции в таблице, виды и типы Важнейшими из них являются: покровные, основные, выделительные, проводящие, механические и образовательные...

29 05 2021 21:25:25

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...

28 05 2021 12:35:43

Феодальная раздробленность на Руси – кратко причины начала периода и его последствия

Феодальная раздробленность на Руси – кратко причины начала периода и его последствия Через него прошли все раннесредневековые страны в Европе и Азии, включая и Древнюю Русь...

27 05 2021 19:54:12

Легенда о растении (2 класс, окружающий мир)

Легенда о растении (2 класс, окружающий мир) Одним из них издавна приписывались волшебные чары, другие сулили беду и несчастье, а третьи – обещали богатство и успех...

26 05 2021 13:50:27

Площадь Антарктиды – территория материка в млн км2

Площадь Антарктиды – территория материка в млн км2 Открытый позже остальных материков он до сих пор является объектом многочисленных исследований, проводимыми экспедициями разных стран...

25 05 2021 7:14:30

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...

24 05 2021 9:12:21

Жак Луи Давид (Jacques-Louis David) краткая биография художника

Жак Луи Давид (Jacques-Louis David) краткая биография художника В сущности, Давид был диктатором для своего поколения...

23 05 2021 7:43:21

Самая краткая биография Ахматовой

Родилась 11 июня 1889 года в Одессе...

22 05 2021 15:46:27

Биография Дмитрия Шумкова

Биография Дмитрия Шумкова Окончил Российскую академию народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации...

19 05 2021 21:18:58

Климат и образ жизни – влияние на хозяйственную деятельность и природу

Климат и образ жизни – влияние на хозяйственную деятельность и природу И, конечно же, под прямым воздействием климата оказывается человек как биологический вид...

17 05 2021 19:23:37

Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко

Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко Все моря, реки, озера и океаны образуют Мировой океан, и только 6% этого объема составляет пресная вода...

16 05 2021 16:50:29

Горы в Северной Америке – Кордильеры, самая высокая точка материка

Горы в Северной Америке – Кордильеры, самая высокая точка материка Получить представление о горных системах изучаемой территории...

15 05 2021 17:50:27

Широтные природные зоны (высоких и низких широт) – расположение, климат и зональность

Широтные природные зоны (высоких и низких широт) – расположение, климат и зональность 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

Природная зона Тайга – хаpaктеристика и описание, животные

Природная зона Тайга – хаpaктеристика и описание, животные Среди всех лесов планеты, она занимает самую большую часть – 17% суши всей планеты – это тайга...

13 05 2021 18:40:33

Самая краткая биография Конан Дойля

Родился Артур Конан Дойль 22 мая 1859 года в Эдинбурге в творческой семье (отец – художник и архитектор)...

11 05 2021 11:30:57

Свобода и необходимость в деятельности человека кратко

Свобода и необходимость в деятельности человека кратко Но существуют различные взгляды и интерпретации этой категории...

10 05 2021 23:20:46

Таблица английских числительных с трaнcкрипцией и переводом

Таблица английских числительных с трaнcкрипцией и переводом Это аксиома, не требующая доказательств...

09 05 2021 16:11:37

Роналдо (Ronaldo) краткая биография футболиста

Роналдо (Ronaldo) краткая биография футболиста Наиболее известен как игрок года по версии ФИФА в 1996-1997...

08 05 2021 12:12:10

Фазы митоза – схема, профазы, метафазы, анафазы и телофазы

Фазы митоза – схема, профазы, метафазы, анафазы и телофазы Такой процесс деления в биологии называют митозом...

07 05 2021 16:25:47

Природные зоны Башкортостана и Уфы

Природные зоны Башкортостана и Уфы Находится она на западных склонах Уральских гор...

05 05 2021 23:19:55

Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности

Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности Она производит внешние различия в пределах вида...

04 05 2021 18:51:31

Строение литосферы – какое строение имеет, какие явления происходят

Строение литосферы – какое строение имеет, какие явления происходят Она покрывает ее полностью, защищая поверхность от высочайших температур ядра планеты...

03 05 2021 21:38:31

Исследователи Антарктиды – история открытия и исследования (7 класс)

Исследователи Антарктиды – история открытия и исследования (7 класс) 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

Функции митохондрий в клетке – описание основных

Функции митохондрий в клетке – описание основных От функций митохондрий зависит работа организма в целом...

01 05 2021 6:58:37

Великие озера Северной Америки – система, названия и происхождение

Великие озера Северной Америки – система, названия и происхождение 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

Литосфера Земли – закономерности развития, из чего состоит верхняя твердая оболочка

Литосфера Земли – закономерности развития, из чего состоит верхняя твердая оболочка Это одна из оболочек планеты, образованная твердыми компонентами...

29 04 2021 11:10:18

Животноводство в географии сельского хозяйства (8 класс)

Животноводство в географии сельского хозяйства (8 класс) Содержит данные, которые позволяют лучше понять ориентированность отдельных государств на отдельные направления в животноводстве...

28 04 2021 20:43:31

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? ...

27 04 2021 18:41:35

Семилетняя война 1756-1763 – кратко причины и итоги в таблице (7 класс)

Семилетняя война 1756-1763 – кратко причины и итоги в таблице (7 класс) В нее оказались вовлечены самые крупные европейские государства, в том числе и Россия...

26 04 2021 2:31:47

Природные зоны Китая – основные особенности

Природные зоны Китая – основные особенности 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

Планеты солнечной системы, Земля как уникальная планета (3 класс)

Планеты солнечной системы, Земля как уникальная планета (3 класс) 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 ::