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:
Еще в древние времена обмен был важной составляющей взаимодействия между группами...
19 09 2021 17:36:56
Самыми высокоразвитыми государствами на континенте считаются Германия, Франция, Великобритания и Италия, – члeны Большой Семерки...
18 09 2021 2:15:57
Его значение для человечества трудно переоценить, ведь благодаря разведению животных мы имеем качественные продукты питания, сырье для изготовления обуви и одежды, рабочую силу и многое другое...
16 09 2021 18:28:12
Формулировка этого закона, его значение и применение в повседневной жизни подробно рассматривается в этой статье...
15 09 2021 6:38:37
Подробная хаpaктеристика поможет структурировать информацию и лучше ее запомнить...
13 09 2021 17:24:10
Здесь можно встретить несколько природных зон: степи, пустыни, полупустыни влажные тропические леса...
12 09 2021 20:36:34
Он вытекает из атомно-молекулярного учения...
11 09 2021 5:25:40
Природная зона Мурманска – арктическая...
10 09 2021 14:50:10
Родился Иван 29 июля 1817 года в Феодосии...
09 09 2021 23:41:35
Материал рассказывает о наиболее перспективных направлениях отрасли...
08 09 2021 16:40:37
Родилась 2 апреля 1912 года в городе Кристиания (сейчас Осло), Норвегия...
07 09 2021 2:15:40
Известными представителями паукообразных являются клещи, пауки и скорпионы...
06 09 2021 18:19:24
Расположена она на территории Западной Сибири и является главной трaнcпортной артерией этого региона...
05 09 2021 3:17:46
И это неудивительно, ведь 70% Земли занимает вода: в морях и океанах вода соленая, непригодная для питья...
04 09 2021 17:33:18
Все моря, реки, озера и океаны образуют Мировой океан, и только 6% этого объема составляет пресная вода...
03 09 2021 20:52:27
Со всех сторон он омывается океаническими водами...
01 09 2021 14:24:57
В разных климатических поясах обитают совершенно разные особи со своими особенностями и потребностями...
31 08 2021 14:22:10
Эти нормы отражают общественные устои и основываются на ряде принципов...
29 08 2021 20:19:24
Эти процессы связаны с расселением и перемещением больших групп людей...
28 08 2021 0:38:27
Лауреат государственных премий СССР и РФ...
27 08 2021 20:40:48
Биография Штрауса очень интересна, его жизнь наполнена различными событиями...
25 08 2021 2:10:24
Дает понимание о важности производимых исследований...
24 08 2021 14:18:37
В предложениях сочетается с местоимениями и существительными, и обозначает признак по действию...
22 08 2021 23:28:53
С их помощью люди решают почти все свои хозяйственные нужды: строят, отапливают помещения, ездят на трaнcпорте, создают много полезных бытовых вещей...
21 08 2021 19:14:32
Ее площадь составляет 551,5 кв...
20 08 2021 4:10:10
Страна перенесла тяжелый экономический и социальный кризис...
19 08 2021 9:46:15
Строение электронных оболочек атомов определяется положением элемента в Периодической системе химических элементов Д...
18 08 2021 11:55:46
95% материка имеет высоту не больше 600 метров над уровнем моря...
17 08 2021 9:36:23
Он является одним из крупнейших районов страны, входящим в ось «Центр-Урал-Поволжье»...
16 08 2021 2:17:51
В природе существует несколько видов и способов деления...
15 08 2021 18:49:16
В русском языке числительные делятся на две большие группы: простые и сложные...
14 08 2021 0:31:42
От решения этих общепланетарных проблем зависит судьба цивилизации...
13 08 2021 19:19:35
Берет начало в горных вершинах Монголии и, протекая через всю страну, впадает в Енисейский пролив Карского моря...
12 08 2021 3:51:32
Развитие последних невозможно без развития металлургии, которая в свою очередь является основой машиностроения...
10 08 2021 22:22:46
Наиболее известен как игрок NBA, который застрелил своего водителя лимузина...
08 08 2021 6:52:52
Слово образовано двумя греческими словами – «антропос» (человек) и «генезис» (возникновение)...
06 08 2021 8:34:19
кв...
05 08 2021 21:21:41
Взятие Крыма обеспечивало немцам путь на Кавказ с одной стороны и закрытие неба для советской авиации с другой...
04 08 2021 12:43:49
Но в силу особенностей своего географического положения, далеко не каждое из них имеет собственный выход к морю...
03 08 2021 13:48:16
Также его называют нефтяной столицей России, поскольку здесь находятся богатые залежи газа и нефти...
02 08 2021 5:45:53
К нему примыкают территории Дании (Гренландия), Исландии, Канады, Норвегии, России и Соединенных Штатов Америки...
01 08 2021 15:47:18
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 ::
.jpg "Рельеф дна мирового океана (6 класс) – профиль и крупные формы")
