Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл > Эрудит - интересные факты
Эрудит - интересные факты    


Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл

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.


Исаак Левитан краткая биография художника для детей, картины и творчество

Исаак Левитан краткая биография художника для детей, картины и творчество Известен как мастер “пейзажных настроений”...

29 11 2023 1:23:26

Самая краткая биография Ахматовой

Самая краткая биография Ахматовой Родилась 11 июня 1889 года в Одессе...

28 11 2023 22:45:54

Строение клеточной мембраны и ее функции в таблице

Строение клеточной мембраны и ее функции в таблице Все мембраны имеют сходное строение и связаны в одну систему...

26 11 2023 0:37:14

Габдулла Тукай биография кратко для детей (6 класс)

Габдулла Тукай биография кратко для детей (6 класс) Будучи основоположником школы поэзии, заложил крепкий фундамент татарского языка и литературы...

25 11 2023 10:13:43

Течения Тихого океана – теплые и холодные, северные и южные

Течения Тихого океана – теплые и холодные, северные и южные В бескрайних океанических просторах царят мощные течения Тихого океана, описывающие два круга, один из которых циркулирует в северной части океана, а другой – в южной...

24 11 2023 14:35:25

Джонатан Свифт биография и творчество писателя кратко

Джонатан Свифт биография и творчество писателя кратко Он известен по своим произведениям «Путешествие Гулливера», был деканом (настоятелем) собора Святого Патрика в Дублине...

23 11 2023 20:31:55

Начало крестовых походов – даты и годы

Начало крестовых походов – даты и годы Движение крестоносцев стало самым массовым и значительным явлением эпохи...

22 11 2023 13:17:25

Население Дальнего Востока – освоение территории коренными народами, их численность

Население Дальнего Востока – освоение территории коренными народами, их численность Он имеет сухопутные или морские границы с Китаем, Кореей, Японией, США...

21 11 2023 12:39:25

Моисей краткая биография

Моисей краткая биография Моше, XV—XIII вв...

19 11 2023 23:36:14

Митоз – значение, стадии деления клетки, подготовка

Митоз – значение, стадии деления клетки, подготовка В данной статье мы кратко и понятно постараемся объяснить, какие процессы происходят во время деления клетки, расскажем о биологическом значении митоза...

18 11 2023 2:45:30

Семейство Злаки – плод, цветок, культурные растения (6 класс)

Семейство Злаки – плод, цветок, культурные растения (6 класс) Семейство распространено на всех континентах, включая Антарктиду (мятлик однолетний и луговик антарктический)...

17 11 2023 0:49:40

Компоненты географической оболочки 7 класс

Компоненты географической оболочки 7 класс При этом они не функционируют сугубо автономно, но постоянно взаимодействуют...

16 11 2023 1:30:11

Майкл Джордан (Michael Jordan) краткая биография баскетболиста

Майкл Джордан (Michael Jordan) краткая биография баскетболиста Наиболее известен как защитник комaнды «Чикаго Буллз»...

15 11 2023 0:59:15

Страны Балтии – список, народы и географическое положение

Страны Балтии – список, народы и географическое положение Материал содержит данные относительно географического положения стран, их экономики и этнического состава...

14 11 2023 9:29:52

Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место

Средняя соленость мирового океана – сколько составляет и от чего зависит, самое соленое место В первую очередь тем, что в море или океане она имеет соленый привкус...

13 11 2023 18:58:10

Метаболизм клетки (биология, 10 класс)

Метаболизм клетки (биология, 10 класс) Цель метаболизма – создание сложных веществ и снабжение организма энергией...

12 11 2023 17:38:39

Центрально-Чернозёмный экономический район России – хаpaктеристика, отрасли специализации кратко

Центрально-Чернозёмный экономический район России – хаpaктеристика, отрасли специализации кратко Самым крупным городом этого района, занимающего более 167 тысяч кв...

11 11 2023 3:46:37

Александр Алехин краткая биография шахматиста

Александр Алехин краткая биография шахматиста После русской революции в биографии Александра Алехина было получено французское гражданство...

10 11 2023 15:35:52

Реакция нейтрализации – примеры, типы и применение

Реакция нейтрализации – примеры, типы и применение Обычно подобные реакции протекают с выделением тепла...

09 11 2023 17:42:47

Ресурсы мирового океана (география 10 класс) – шельфы, энергетические, биологические и основные ресурсы

Ресурсы мирового океана (география 10 класс) – шельфы, энергетические, биологические и основные ресурсы По мнению всех исследователей, он является огромной кладовой природных богатств, самых разных ресурсов, исчерпаемых и неисчерпаемых, возобновляемых и невозобновляемых...

07 11 2023 5:32:31

Краткая биография Джеймс Мэтью Барри ( James Matthew Barrie) Писатели

Краткая биография Джеймс Мэтью Барри ( James Matthew Barrie)  Писатели Знаменит благодаря пьесе «Питер Пэн» (Peter Pan, 1904), – сверхъестественной фантазии о мальчике, который отказывался расти...

04 11 2023 13:11:10

Краткая биография Павлова Ивана Петровича, академика и физиолога

Краткая биография Павлова Ивана Петровича, академика и физиолога В биографии Павлова есть немало интересных, увлекательных моментов...

03 11 2023 13:28:22

Культура Древнего Египта – кратко о художественном искусстве (5 класс)

Культура Древнего Египта – кратко о художественном искусстве (5 класс) Иногда культуру Древнего Египта ученики изучают в форме доклада, поэтому данная статья будет полезной для юных историков...

01 11 2023 23:52:49

Философия Эпохи Просвещения – кратко самое главное об особенностях и философах

Философия Эпохи Просвещения – кратко самое главное об особенностях и философах Новые тенденции в европейской культуре были названы эпохой Просвещения...

31 10 2023 9:57:41

Научно-техническая революция и мировое хозяйство (география)

Научно-техническая революция и мировое хозяйство (география) Резкий скачек в 18 веке, называемые промышленной революцией, дал начало современной расстановке сил и формированию мировых экономических лидеров...

30 10 2023 23:14:37

Эрнест Хемингуэй биография кратко, творчество

Эрнест Хемингуэй биография кратко, творчество Ему удалось добиться мирового признания благодаря своим удивительно проникновенным рассказам и романам...

29 10 2023 3:59:24

Строение семени однодольных и двудольных растений, цветка и плода

Строение семени однодольных и двудольных растений, цветка и плода Являясь частью материнского организма, оно одновременно содержит в себе зачаток дочернего...

28 10 2023 16:23:44

Тектонические плиты Земли – движение крупнейших пластов

Тектонические плиты Земли – движение крупнейших пластов Они представляют собой целостные крупные блоки, находящиеся в непрерывном движении...

27 10 2023 21:30:17

Природные зоны Великобритании – основные особенности

Природные зоны Великобритании – основные особенности Хотя климат немного похож на северные страны континентальной Европы, природа Англии имеет свои особенности, что обусловлено близостью Северо-Атлантического течения...

26 10 2023 7:27:53

Виды источников права – понятие, формы и принципы

Виды источников права – понятие, формы и принципы Но право не существует абстpaктно, оно имеет конкретные формы выражения – источники...

25 10 2023 20:41:23

Природные зоны горных областей (4 класс), таблица и условные обозначения на карте

Природные зоны горных областей (4 класс), таблица и условные обозначения на карте Но такие же изменения можно заметить и поднимаясь в горы...

24 10 2023 17:57:25

Теологическая теория происхождения государства и права – кратко о представителях, плюсы и минусы

Теологическая теория происхождения государства и права – кратко о представителях, плюсы и минусы Теология – учение, объясняющее толкования и появления знаний о Боге...

23 10 2023 16:46:28

Местоимение – какая часть предложения, чем является и как найти

Местоимение – какая часть предложения, чем является и как найти В статье представлена удобная таблица, с помощью которой можно быстро определить, каким члeном предложения является местоимение в каждом конкретном случае...

22 10 2023 16:26:45

Предлоги родительного падежа в русском языке

Предлоги родительного падежа в русском языке В данной статье приведены наиболее распространенные предлоги, используемые в связке с родительным падежом, представлены наглядные примеры...

20 10 2023 20:34:50

Вода – глобальная проблема человечества, главные причины и пути решения проблемы сохранение воды

Вода – глобальная проблема человечества, главные причины и пути решения проблемы сохранение воды Этого более чем достаточно для всех людей, однако сохранение воды глобальная проблема человечества...

19 10 2023 12:18:20

Самая краткая биография Фонвизина

Самая краткая биография Фонвизина Начальное образование в биографии Фонвизина было получено дома...

18 10 2023 14:23:57

Леса России (4 класс, окружающий мир)

Леса России (4 класс, окружающий мир) Они расположены в умеренном климатическом поясе, а это значит, что все времена года ярко выражены...

17 10 2023 13:17:56

Present Perfect Simple vs Present Perfect continuous – различия и сравнение

Present Perfect Simple vs Present Perfect continuous – различия и сравнение Они по значению относятся к «похожим» временам, переводятся на русский язык глаголами прошедшего времени, но главное – им нет соответствий в русском языке...

16 10 2023 3:53:40

Семейные отношения и семья (обществознание, 5 класс)

Семейные отношения и семья (обществознание, 5 класс) Обществознание предлагает начинать с изучения типов семей...

15 10 2023 17:11:32

Однородные члeны предложения связанные сочинительными союзами, соединение с помощью повторяющихся союзов

Однородные члeны предложения связанные сочинительными союзами, соединение с помощью повторяющихся союзов В предложении однородные члeны могут быть связаны сочинительной союзной или бессоюзной связью...

14 10 2023 1:24:44

Сельское хозяйство Франции – особенности развития

Сельское хозяйство Франции – особенности развития Описывает его приоритетные направления...

13 10 2023 8:24:18

Единовластие Цезаря (5 класс)

Единовластие Цезаря (5 класс) Будучи представителем знатного рода, он пользовался большим уважением патрициев, но в то же время правителю симпатизировали и беднейшие слои населения...

12 10 2023 9:22:12

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 ::