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.
Родился Иван Бунин в дворянской небогатой семье 10 октября 1870 года...
27 01 2022 20:30:24
Единое государство распалось на несколько независимых частей, ведущих между собой ожесточенную борьбу...
26 01 2022 8:15:55
Естественно, такое положение очень сильно повлияло на климат Африки...
25 01 2022 2:50:10
Для какой территории хаpaктерен такой тип почвы и какими особенностями она обладает?
...
24 01 2022 7:12:55
Как оно образуется и когда употрeбляются – объясняют правила грамматики...
23 01 2022 17:55:47
Полные и краткие формы страдательных причастий образуются при помощи определенных суффиксов, полный перечень которых приведен в этой статье...
22 01 2022 20:14:25
Эти естественные водоемы являются ценными накопителями влаги, уникальной природной биосистемой, они служат источником питания рек, принимают активное участие в круговороте воды в природе...
19 01 2022 7:36:59
Рассмотрим общую хаpaктеристику природных ресурсов мира и различные подходы к их классификации...
17 01 2022 9:13:46
Выделение знаками препинания происходит независимо от расположения оборота в предложении...
16 01 2022 19:21:45
Наиболее известный как «железный Майк», чемпион в тяжелом весе 1980х годов...
15 01 2022 8:46:36
Больше всего ошибок возникает при склонении этой части речи...
14 01 2022 13:10:24
Как она возникает, от чего зависит, куда направлена? Прочитав статью, вы узнаете ответы на эти вопросы...
13 01 2022 23:32:40
Они показывают, как в экосистемах перемещается энергия по цепям питания...
12 01 2022 4:38:47
Каковы правила случаи его употрeбления, рассмотрим в статье...
11 01 2022 14:39:41
Его субъектами являются такие единицы, которые способны управлять капиталом, финансами, трудовыми ресурсами, информацией на уровне мирового масштаба...
10 01 2022 10:58:35
95% материка имеет высоту не больше 600 метров над уровнем моря...
09 01 2022 12:38:25
Взятие Крыма обеспечивало немцам путь на Кавказ с одной стороны и закрытие неба для советской авиации с другой...
08 01 2022 6:42:19
Если первые описывают действие, то вторые отображают такие понятия как эмоции, чувства и восприятия, состояние, отношение к чем-либо...
06 01 2022 16:28:31
Родилась Дарья 7 ноября 1989 года в городе Ивано- Франковск...
04 01 2022 22:40:28
Всего насчитывается 12 военных конфликтов за более, чем 400-летнюю историю взаимоотношений наших стран...
03 01 2022 3:54:41
Она разгорелась 150 лет назад между северными штатами и южными за определение будущей судьбы института рабства в молодом государстве...
02 01 2022 9:40:14
Данное направление имеет ряд преимуществ перед другими отраслями энергетического производства, чем и объясняется ее стабильно высокая популярность во всем мире...
01 01 2022 17:28:54
Узнать подробнее, на какие подклассы делится имя существительное, а также об особенностях каждого разряда, помогут многочисленные примеры, приведенные в статье...
31 12 2021 1:41:24
Легко запутаться в их многообразии, ведь невозможно помнить обо всех случаях и нюансах употрeбления каждой из временных форм...
30 12 2021 21:33:55
Последний был отмечен установлением абсолютной монархии, при которой все решения императора не подвергались критике и признавались неукоснительными законами...
29 12 2021 3:26:25
Его субъектами являются такие единицы, которые способны управлять капиталом, финансами, трудовыми ресурсами, информацией на уровне мирового масштаба...
28 12 2021 15:55:41
Они призваны выражать чувства, эмоции, побуждения, при этом не называя их...
27 12 2021 5:26:28
Это психологическая проблема нескольких отдельно взятых людей, требующая немедленного разрешения в пользу всех сторон конфликта, в любом другом варианте, исчерпан он не будет...
26 12 2021 7:57:59
Именно благодаря ему мир узнал о новых, ранее неизведанных землях...
24 12 2021 21:14:53
”, с нуля выстроила успешный бизнес, открывающий сегодня новые возможности для достижения женщинами финансового успеха...
23 12 2021 23:54:38
В этой статье мы подробнее расскажем о признаках данного типа, представим сравнительную хаpaктеристику Члeнистоногих животных...
22 12 2021 15:53:56
Но в силу особенностей своего географического положения, далеко не каждое из них имеет собственный выход к морю...
21 12 2021 16:31:51
Полученные знания помогут еще больше узнать окружающий нас мир, отлично подготовиться к уроку и получить отменные оценки на годовых контрольных...
20 12 2021 11:51:55
Ученые понимают, что экономика отвечает за многие процессы, происходящие в странах...
19 12 2021 23:22:38
Даже там, где нет природного устья, люди прорыли каналы, осушили море, чтобы обеспечить доставку груза далеко вглубь континента...
18 12 2021 8:21:18
Разобраться подробнее со значением грибов не только в природе, но и жизнедеятельности человека, поможет данная статья...
17 12 2021 6:29:56
На ее огромной территории текут малые и крупные реки, а озер насчитывается более двух миллионов...
16 12 2021 10:42:23
В результате появилась целая отрасль – экологическое право...
15 12 2021 20:55:22
Самые известные из них – клещи, скорпионы и пауки...
14 12 2021 6:58:53
Время Past Perfect Tense – яркий тому пример...
12 12 2021 1:51:44
Наиболее известен как кудрявый бразильский полузащитник «Барселоны»...
11 12 2021 19:36:52
Дает представление о принципах и способах получения и передачи электроэнергии потребителю...
10 12 2021 5:20:24
В этой статье мы подробнее расскажем о признаках данного типа, представим сравнительную хаpaктеристику Члeнистоногих животных...
09 12 2021 7:30:59
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 ::
