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.


Органы выделения речного paка – что относится к выделительной системе

Органы выделения речного paка – что относится к выделительной системе По своему строению и хаpaктерным признакам он относится к типу члeнистоногих...

20 05 2024 18:30:35

Проблемы мирового океана – использование, загрязнение вод и экологические причины

Проблемы мирового океана – использование, загрязнение вод и экологические причины Материал содержит ответы на вопросы, которые могут стать причиной масштабной катастрофы в рамках всего человечества...

19 05 2024 4:53:21

Социализация и воспитание (обществознание, 8 класс)

В ходе социализации человек становится личностью...

16 05 2024 2:30:12

Биография Пушкина по годам

Биография Пушкина по годам Александр Сергеевич Пушкин биография, детство...

15 05 2024 19:28:53

Машиностроительный комплекс России – современные проблемы, таблица для 9 класса

Машиностроительный комплекс России – современные проблемы, таблица для 9 класса Разделяясь на общее, тяжелое и среднее, машиностроение распределено по регионам неравномерно...

14 05 2024 18:25:36

Стив Префонтейн (Steve Prefontaine) краткая биография легкоатлета

Стив Префонтейн (Steve Prefontaine) краткая биография легкоатлета Биография Стива Префонтейна наиболее известна как история орегонской звезды...

13 05 2024 18:23:29

Джеки Стюарт ( Jackie Stewart) краткая биография гонщика

Джеки Стюарт ( Jackie Stewart) краткая биография гонщика В биографии Джеки Стюарт гонки прочно вошли в 1961 году, а до 1973 он 27 раз стал мировым чемпионом Гран-При...

12 05 2024 0:48:42

Природные зоны Урала (южного и северного) и уральских гор

Природные зоны Урала (южного и северного) и уральских гор Длина его превышает 2,5 тысячи километров...

11 05 2024 9:37:46

Бассейн Северной Америки – омывающие воды, течения, проливы, заливы и океаны

Бассейн Северной Америки – омывающие воды, течения, проливы, заливы и океаны Все они относятся к бассейнам трех океанов, которые омывают материк, – Атлантического океана, Тихого океана и Северного Ледовитого океана...

10 05 2024 15:20:50

Право – система, форма и группы (обществознание, 10 класс)

Право – система, форма и группы (обществознание, 10 класс) Они имеют взаимосвязи, влияют друг на друга...

09 05 2024 22:48:43

Жюстин Энен (Justine Henin) краткая биография теннисиста

Жюстин Энен (Justine Henin) краткая биография теннисиста Биография Жюстин Энен известна как биография победительницы чемпионата Франции в 2005-2007 годах...

08 05 2024 9:56:12

Спинной мозг – строение и функции у человека кратко (8 класс)

Спинной мозг – строение и функции у человека кратко (8 класс) Повреждение приводит к параличу конечностей и нарушению работы органов...

07 05 2024 14:59:59

Общая хаpaктеристика Зарубежной Европы – состав, населения и хозяйство по странам (11 класс)

Общая хаpaктеристика Зарубежной Европы – состав, населения и хозяйство по странам (11 класс) Она занимает территорию площадью пять миллионов квадратных километров, на которой проживает 520 миллионов человек...

06 05 2024 9:23:15

Международная красная книга – список животных и растений (4 класс)

Международная красная книга – список животных и растений (4 класс) Для того, чтобы человечество знало, какие представители флоры и фауны нуждаются в самом бережном отношении, была создана Международная Красная книга...

05 05 2024 4:28:45

Биологическое значение мейоза, в чем заключается смысл и сущность

Биологическое значение мейоза, в чем заключается смысл и сущность Одним из них является процесс деления, именуемый мейозом...

04 05 2024 15:40:22

Местоимения-существительные – падежи части речи, признаки и примеры

Местоимения-существительные – падежи части речи, признаки и примеры В данной статье представлены различные группы местоимений-существительных, их грамматические признаки с примерами...

02 05 2024 23:51:52

Ларри Бёрд (Larry Bird) краткая биография баскетболиста

Ларри Бёрд (Larry Bird) краткая биография баскетболиста Среди всей баскетбольной истории биография Ларри Бёрд выделяется особенно...

01 05 2024 12:44:26

Христофор Колумб краткая биография

Христофор Колумб краткая биография Первый из путешественников, который пересек Атлантический океан...

30 04 2024 4:36:10

Население стран Океании и Австралии, их хозяйство

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

29 04 2024 5:56:44

Бунташный век – таблица бунтов 17 века в России (кратко для 10 класса)

Бунташный век – таблица бунтов 17 века в России (кратко для 10 класса) И действительно 17 столетие на Руси «пестрит» бунтами, крестьянскими и городскими восстаниями...

28 04 2024 20:28:42

Общение и культура общения (окружающий мир, 2 класс)

Общение и культура общения (окружающий мир, 2 класс) Благодаря общению можно лучше воспринимать и понимать друг друга, заводить новые знакомства, укреплять отношения внутри своего коллектива...

27 04 2024 23:49:46

Карта природных зон России (4 класс) по окружающему миру

Карта природных зон России (4 класс) по окружающему миру Полученные знания помогут еще больше узнать окружающий нас мир, отлично подготовиться к уроку и получить отменные оценки на годовых контрольных...

23 04 2024 0:25:13

Н, НН в суффиксах прилагательных, причастий и наречиях, их правописание

Н, НН в суффиксах прилагательных, причастий и наречиях, их правописание В этой статье приведены основы правописания -Н- и -НН- в этих частях речи...

21 04 2024 22:27:48

Тип Члeнистоногие (тема по биологии) – какие животные, классы и группа

Тип Члeнистоногие (тема по биологии) – какие животные, классы и группа С помощью нижеизложенного материала вы сможете подготовить дополнительную информацию к уроку биологии, повторить изученные темы и термины по типу Члeнистоногих за 7 класс...

20 04 2024 8:49:56

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...

19 04 2024 15:53:58

Физическая карта Зарубежной Европы – фрагмент для 4 класса

Физическая карта Зарубежной Европы – фрагмент для 4 класса В 4 классе проходит изучение физической карты европейского материка...

16 04 2024 17:38:29

Искусство – функции и виды (обществознание, 9 класс)

Искусство – функции и виды (обществознание, 9 класс) Живопись, музыка, театр и другие виды искусства развивались на протяжении долгого времени...

15 04 2024 8:20:40

Насекомые-вредители леса

Насекомые-вредители леса Активно вторгаясь в сферу интересов человека, многие из них получают статус насекомых вредителей...

14 04 2024 21:32:40

Чистые вещества и смеси, способы разделения (химия, 8 класс)

Чистые вещества и смеси, способы разделения (химия, 8 класс) Чистые содержат молекулы только одного вещества...

13 04 2024 20:47:30

Великая депрессия (1929-1933) – причины в таблице (9 класс)

Великая депрессия (1929-1933) – причины в таблице (9 класс) Кроме Америки, она также сильно затронула Германию, Францию и Канаду...

12 04 2024 3:53:18

Модальные глаголы в английском языке (8 класс) – правила употрeбления, примеры вопросов

Модальные глаголы в английском языке (8 класс) – правила употрeбления, примеры вопросов Эти части речи употрeбляются в паре со смысловым глаголом и являются частью составного глагольного сказуемого...

11 04 2024 6:23:10

Магматические горные породы – примеры, что относится, список в таблице

Магматические горные породы – примеры, что относится, список в таблице Они создают идеальные условия для формирования магмы – природного огненно-жидкого сплава...

09 04 2024 21:15:34

Октябрьская революция 1917 года кратко о причинах и значении в России социалистической революции

Октябрьская революция 1917 года кратко о причинах и значении в России социалистической революции Каковы причины, ход, итоги Великой Октябрьской Социалистической революции – эти и другие вопросы истории сегодня в центре нашего внимания...

08 04 2024 1:28:45

Князь Рюрик – первый русский князь-варяг, кратко биография, в каком городе правил

Князь Рюрик – первый русский князь-варяг, кратко биография, в каком городе правил Познакомимся же кратко с тем, кем же был первый князь молодой Руси? ...

07 04 2024 23:43:53

Природная зона Татарстана (Казани)

Природная зона Татарстана (Казани) По обеим сторонам ее огибают крупные реки: Волга и Кама...

06 04 2024 23:11:28

Химические свойства солей – общие для нерастворимых и кислых (8 класс, химия)

Химические свойства солей – общие для нерастворимых и кислых (8 класс, химия) Какие же соли бывают, и чем они отличаются друг от друга? ...

04 04 2024 23:27:28

Хоселито (Joselito) краткая биография

Хоселито (Joselito) краткая биография При рождении в биографии Хоселито было получено имя Хосе Гомез...

03 04 2024 13:24:45

Природная зона Москвы, в какой зоне находится Москва и Московская область

Природная зона Москвы, в какой зоне находится Москва и Московская область Хаpaктерный климат для этой зоны – умеренно континентальный, что и обусловливает особенности местной флоры и фауны...

02 04 2024 9:39:45

Суффиксы существительных в английском языке – таблица

Суффиксы существительных в английском языке – таблица Простой способ увеличить словарный запас – это выучить суффиксы существительных в английском языке...

01 04 2024 18:43:43

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 ::