Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл
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.
Огромную часть творчества автора занимают произведения для детей...
27 04 2024 6:40:52
Первые годы жизни Флойда Петтерсона были проведены в Бруклине, штат Нью-Йорк...
26 04 2024 1:33:45
Существует пoлoвoе и бесполое размножение организмов...
25 04 2024 14:49:16
Кислород является жизненно важным элементом почти всех живых организмов...
24 04 2024 17:44:43
Находится она на юго-западе России и имеет форму квадрата с длиной стороны более 400 км...
23 04 2024 10:58:22
Однако только в ХХ веке человечество получило уникальную возможность расширить свои горизонты и прикоснуться к иным галактикам...
21 04 2024 7:19:55
Еще в древние времена обмен был важной составляющей взаимодействия между группами...
20 04 2024 20:55:44
Наиболее известен как чемпион на теннисном корте с глиняным покрытием, который выиграл четыре чемпионата Франции подряд...
18 04 2024 1:56:58
Дает представление о годовой норме осадков в этих малообитаемых областях...
17 04 2024 6:45:36
Местоимения этого разряда встречаются пpaктически в каждом предложении, часто используются в онлайн тестах...
14 04 2024 5:57:19
Человек является представителем животного мира, поэтому биосфера и человек тесно взаимосвязаны между собой...
12 04 2024 4:27:13
Эти спутники особенно важны, когда требуется выполнить задание как можно быстрее, поскольку, ориентируясь на них, можно быстро поставить глагол в подходящую форму...
11 04 2024 0:30:54
Кайт младший) (1949) – американский игрок в гольф, родился в городе Остин, штат Техас...
09 04 2024 5:42:42
Они имеют взаимосвязи, влияют друг на друга...
08 04 2024 4:55:35
К ним относятся археи, бактерии и цианобактерии (сине-зелёные водоросли)...
07 04 2024 21:39:49
О его особенностях и самых ярких представителях расскажем в нашей статье...
06 04 2024 10:42:12
Такое разделение людей называется социальной стратификацией общества...
05 04 2024 16:18:17
Семья как социальный институт является одним из самых распространенных и долговечных...
04 04 2024 11:35:14
На самом деле, Будущее Простое и Будущее Длительное необходимы для описания действий, отличающихся по хаpaктеру...
03 04 2024 3:28:22
Его творчество не утратило своей актуальности и сегодня...
02 04 2024 3:20:48
При рождении он получил имя Джон Артур Джонсон...
01 04 2024 16:21:14
Данный период был назван колониализмом...
31 03 2024 1:45:54
Эта автомат впервые появился на свет в 1947 году, и его производят и по сей день...
30 03 2024 12:37:28
В 4 классе проходит изучение физической карты европейского материка...
29 03 2024 9:39:25
Именно он в 1206 году был избран правителем всех монголов...
28 03 2024 20:20:30
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...
27 03 2024 4:55:54
Последний был отмечен установлением абсолютной монархии, при которой все решения императора не подвергались критике и признавались неукоснительными законами...
25 03 2024 4:53:26
Данный регион отличается суровым климатом, ограниченной флорой и фауной, и невероятно богатыми природными ресурсами...
24 03 2024 18:15:16
12 лет Боб Коузи играл за комaнду «Бостон Селтикс»...
21 03 2024 15:16:13
Возникшая напряженность между социалистическим и капиталистическим лагерем все больше подталкивала мир к новой войне…
...
19 03 2024 22:27:57
Действительно, территорию большого государства буквально накрыла волна народных восстаний и бунтов...
18 03 2024 16:18:34
В данной статье мы расскажем, какие признаки хаpaктерны для класса млекопитающих, обозначим их основные особенности...
17 03 2024 4:53:46
В данной статье описаны способы, с помощью которых можно правильно определить роль местоимений в речевой конструкции...
16 03 2024 21:43:13
Также известен как скульптор, мыслитель, архитектор и поэт...
15 03 2024 5:19:38
Рельеф – эта постоянно изменяющаяся форма земной поверхности или совокупность неровностей земной поверхности, различающихся происхождением, размером и возрастом...
14 03 2024 3:55:57
...
13 03 2024 14:31:41
Для ее сохранения в первозданном виде были созданы заповедники, охватывающие большие территории...
12 03 2024 19:39:45
Чтобы понять причины Первой Мировой войны, нужно посмотреть на политическую ситуацию, которая складывалась в предыдущие два-три десятилетия до начала этих страшных событий...
11 03 2024 21:32:11
Выделяют несколько разновидностей лесов в зависимости от климатического пояса...
10 03 2024 12:55:17
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 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Самая краткая биография Андерсена
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Строение глаза и функции его частей в таблице
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Самая краткая биография Гайдара
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Основные природные зоны Канады
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Какая часть света наибольшая по площади и численности населения?
Самая краткая биография Грига
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Богатство (обществознание, 5 класс)
Краткая биография Жюль Верна
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Путешествие по Москве (2 класс, окружающий мир)
Причастие и деепричастие – отличия
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Истории различных видов трaнcпорта (2 класс, окружающий мир)
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Самая краткая биография Марко Поло
Сходство и различие между митозом и мейозом
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)
Железы внутренней секреции человека в таблице
Самая краткая биография Бетховена
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)