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:
Раскрывает проблемы, которые беспокоят ученых...
16 05 2021 15:49:29
Крестьянская реформа 1861 года была затем претворена в жизнь...
15 05 2021 12:24:43
Его субъектами являются такие единицы, которые способны управлять капиталом, финансами, трудовыми ресурсами, информацией на уровне мирового масштаба...
14 05 2021 12:56:36
лет назад и продолжается до сих пор...
13 05 2021 1:31:11
С развитием науки теория неоднократно пересматривалась и редактировалась...
12 05 2021 14:37:55
Его изучение началось еще в Древней Греции, когда к строению атома было приковано внимание не только ученых, но и философов...
11 05 2021 0:54:27
В пределах ее территории насчитывается около 2,5 миллионов крупных и малых рек, которые по длине занимают 10 млн...
10 05 2021 2:32:54
В XVII веке империя вступила в затяжной социально-политический кризис...
09 05 2021 15:45:57
Наиболее известен как энергичный боксер по прозвищу «Настоящий МакКой»...
08 05 2021 18:15:18
Социальная ответственность – это отношения между личностью и какой-либо социальной группой или государством в целом...
07 05 2021 19:40:20
Ему удалось создать точные карты и описания этого региона, собрать большое количество информации, которая оказала большую помощь при дальнейшем его изучении...
06 05 2021 16:41:29
Фотосинтез создал всю массу растений на Земле и насытил атмосферу кислородом...
05 05 2021 18:29:40
Освещает основные проблемы свойственные для этой отрасли...
04 05 2021 19:16:55
Эта религия проникла сюда в начале на своего зарождения и очень быстро распространилась благодаря тому, что она опиралась на поддержку бедных слоев населения...
03 05 2021 14:23:24
Преобразование веществ в энергию является главным условием живых организмов, начиная одноклеточными растениями и заканчивая человеком...
02 05 2021 23:23:10
Какая форма, или механизм отбора действует на данную группу организмов, зависит от климатических, геологических и иных условий...
01 05 2021 4:34:22
По обеим сторонам ее огибают крупные реки: Волга и Кама...
30 04 2021 8:30:20
Под первым понимают цельную оболочку земного шара, которая состоит из взаимосвязанных компонентов: атмосферы (воздух), литосферы (земля), гидросферы (вода) и биосферы (живые организмы)...
29 04 2021 11:24:45
Биография Венус Уильямс наиболее известна как биография сестры Серены Уильямс, а также пятикратной победительницы Уимблдона...
27 04 2021 22:50:13
Но есть некоторые признаки, которые хаpaктерны для всех или для большинства представителей класса...
26 04 2021 2:49:20
При этом они не функционируют сугубо автономно, но постоянно взаимодействуют...
25 04 2021 10:40:15
Родилась Татьяна 9 февраля 1966 года в Мытищах Московской области...
24 04 2021 23:27:56
Расположено между Британскими островами на западе, Ютландским, Скандинавским полуостровами на востоке и континентальной Европой на юге...
23 04 2021 22:23:42
По итогам двух гражданских войн власть перешла в руки парламента, что навсегда изменило развитие этой страны...
22 04 2021 1:47:15
К нему относят такие классы: насекомые, высшие paки, паукообразные, трилобиты и многие другие...
19 04 2021 17:23:25
Природные зоны Западной Сибири – это тундра, лесотундра, лесная, лесостепная и степная...
18 04 2021 0:51:24
Ничего не изменилось: в семье лентяев и пессимистов сложно стать активным и ярким спортсменом, и именно поэтому обществознание нацеливает ребят на правильный подход к своему образу жизни...
16 04 2021 4:14:29
Ему удалось вписать свое имя в анналы истории благодаря самому подробному описанию полуострова, которое во многом облегчило дальнейшее исследование полуострова...
15 04 2021 2:20:52
Он не только философ, но и поэт, прозаик, экономист, историк, правовед...
14 04 2021 21:47:43
До сих пор биологи не могут завершить описание всех живых существ, населяющих Россию...
13 04 2021 6:26:44
Систематические описания природы и погодных условий очень важны, поскольку позволяют сформировать внимательность, наблюдательность, помогают обобщать и делать выводы...
12 04 2021 4:39:34
Хорошо сложенный, остроумный, чрезвычайно популярный спортсмен быстро получил признание публики...
11 04 2021 10:31:23
Трижды Герой Социалистического труда...
10 04 2021 16:56:13
Природные зоны Западной Сибири – это тундра, лесотундра, лесная, лесостепная и степная...
09 04 2021 23:12:39
Это самые близкие люди, которые окружают нас с рождения: родители, бабушки и дедушки, братья и сестры...
08 04 2021 3:16:25
Наиболее известна как чемпионка США 2006 года по фигурному катанию...
07 04 2021 4:54:25
Информирует о людях, которые совершили открытие Африки...
04 04 2021 22:27:45
Когда же началась научно-техническая революция, и какие временные периоды она охватила?
...
03 04 2021 10:10:27
Поясняет важность отрасли в экономике страны...
02 04 2021 20:18:12
Большое разнообразие климатических поясов привело к тому, что материки были разделены на природные зоны: одни из них очень похожи между собой, другие – уникальны и неповторимы...
01 04 2021 9:17:40
Его географическое положение и погодные условия создали условия для образования уникальных биологических комплексов...
31 03 2021 20:30:34
В зависимости от функций выделяют несколько видов белков...
30 03 2021 11:50:26
Отсутствие сильных температурных перепадов и достаточное количество влаги послужило толчком к развитию богатой растительности...
29 03 2021 9:28:46
В этой статье рассмотрены правила обособления междометий в речевой конструкции, приведены наглядные примеры и важные моменты...
28 03 2021 7:36:48
Уолтер известен за его соединение эксцентричной марксистской теории и еврейского мессианства...
27 03 2021 19:41:18
Для ее сохранения в первозданном виде были созданы заповедники, охватывающие большие территории...
25 03 2021 16:14:29
Некоторые из них продолжаются и до наших дней...
24 03 2021 14:58:26
Он был первым скульптором, который хорошо разбирался в анатомии человека, и для изображения человеческого тела в виде скульптур, работал с твердым материалом – мрамором...
22 03 2021 9:22:55
В процессе распада сложных веществ образуется энергия, которая тратится на построение и работу всего организма (рост тканей, сокращение мышц, поддержание тепла)...
21 03 2021 0:28:51
Движение зарядов принято за направление электрического тока...
20 03 2021 12:45:24
Для большего удобства к каждому правилу прилагается несколько наглядных примеров...
18 03 2021 15:49:59
Историки объединяют их в отдельный значимый этап – эпоху Великих географических открытий...
16 03 2021 23:46:42
Они так и не ассимилировались в дальнейшем с греками, уйдя в небытие...
15 03 2021 3:23:31
Здесь происходит первичная обработка пищи, которая помогает работе желудка и кишечника...
14 03 2021 12:41:39
Однако благодаря иммунитету человек не болеет постоянно и может справляться со многими болезнями, которые раньше считались cмepтельными...
13 03 2021 16:13:28
Обитатели леса способны жить по соседству, не мешая друг другу...
12 03 2021 1:32:25
Существуют специальные критерии социальной стратификации, позволяющие определить, как в современном государстве формируются классы и как различия между людьми влияют на развитие общества...
11 03 2021 18:17:46
Первое образование в биографии Шолохова было получено в Москве в годы Первой Мировой войны...
09 03 2021 23:58:36
И действительно 17 столетие на Руси «пестрит» бунтами, крестьянскими и городскими восстаниями...
08 03 2021 13:54:46
Это государство, которое занимало территорию сегодняшних Израиля, Сирии и Палестины, построило мощную цивилизацию на фундаменте морской торговли и ремесел...
06 03 2021 2:26:44
Будучи представителем знатного рода, он пользовался большим уважением патрициев, но в то же время правителю симпатизировали и беднейшие слои населения...
04 03 2021 9:54:30
Богатый органическим веществом – гумусом – он создает оптимальные условия для полноценного роста и развития всех видов растений...
03 03 2021 11:47:45
Предоставленный материал будет очень полезным для подготовки к уроку географии и окружающего мира...
01 03 2021 22:18:38
По мере своего развития цивилизация накапливает их все больше...
28 02 2021 1:57:37
Рассмотрим, как это работает примере слов-маркеров Present Simple...
27 02 2021 12:33:37
И это неудивительно, ведь 70% Земли занимает вода: в морях и океанах вода соленая, непригодная для питья...
24 02 2021 23:51:57
В современном мире значение химической промышленности очень велико, поскольку ее достижения существенно облегчают жизнь людей...
23 02 2021 20:30:12
Материал предлагает пути решения этих проблем...
22 02 2021 9:10:25
Моря и океаны не изолированы друг от друга, а едины и составляют то, что называют Мировым океаном...
21 02 2021 5:29:15
Отсутствие сильных температурных перепадов и достаточное количество влаги послужило толчком к развитию богатой растительности...
20 02 2021 12:49:41
Его значение – в разностороннем обеспечении жизни на Земле...
19 02 2021 2:58:59
Учебник за 8 класс предлагает рассмотреть понятия, необходимые для дальнейшего проникновения в дисциплину...
15 02 2021 2:46:46
Природные зоны Западной Сибири – это тундра, лесотундра, лесная, лесостепная и степная...
13 02 2021 7:50:28
Окружающий мир может быть живым (растения, люди, животные) и неживым (небесные тела, вода, воздух, почва, камни)...
12 02 2021 13:22:37
...
10 02 2021 23:53:31
В статье приведены синтаксические и грамматические признаки относительных местоимений с примерами, а также вопросы, на которые они отвечают в предложении...
09 02 2021 21:21:56
Родилась в городе Свердловск в семье Виктории Петровны, Леонида Ильича Брежнева...
08 02 2021 13:28:22
Хаpaктерный климат для этой зоны – умеренно континентальный, что и обусловливает особенности местной флоры и фауны...
07 02 2021 6:44:57
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 ::
