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.
Одним из них является митоз – процесс деления эукариотических клеток, при котором передаётся и сохраняется генетическая информация...
15 10 2021 18:21:38
В биографии Барто есть место ярким встречам и увлекательным событиям, благодаря которым раскрылся ее талант...
13 10 2021 2:30:49
По обеим сторонам ее огибают крупные реки: Волга и Кама...
12 10 2021 1:18:24
Это одна из оболочек планеты, образованная твердыми компонентами...
10 10 2021 7:58:47
Статья рассказывает о событиях мирового масштаба...
09 10 2021 18:12:31
Но такие же изменения можно заметить и поднимаясь в горы...
08 10 2021 3:16:16
«Отцом» данного термина является известный учёный-географ А...
07 10 2021 21:43:12
Одним из них является Восточно-Сибирский экономический район, который состоит из 6 субъектов Российской Федерации...
06 10 2021 20:13:46
Именно в процессе дыхания освобождается энергия, используемая организмами для жизнедеятельности...
04 10 2021 6:53:57
На территории материка Африка находится 55 государств...
03 10 2021 13:54:25
Почти 2/3 территории страны занимают бескрайние равнины различной формы и высоты...
02 10 2021 6:41:45
В разных климатических поясах обитают совершенно разные особи со своими особенностями и потребностями...
01 10 2021 18:20:30
Эта европейская держава находится между Атлантическим океаном и Средиземным морем, и надежно защищена от холодных циклонов горами и скалами...
30 09 2021 22:41:56
Наиболее известна как чемпионка 70-х под прозвищем «Снежная дeвyшка»...
29 09 2021 20:36:46
Рассмотрим межотраслевые комплексы России подробнее...
28 09 2021 3:57:16
...
27 09 2021 3:31:19
Потомство делилось по фенотипу в соотношении 15:1 или 9:7, а не 9:16 по Менделю...
26 09 2021 15:48:21
Биография Джесси Оуэнса наиболее известна как история черного бегуна, выигравшего четыре золотых медали на берлинской Олимпиаде...
24 09 2021 11:48:39
Наиболее известен как двухметровый нападающий «Ливерпуль Рэдс»...
23 09 2021 16:12:22
95% материка имеет высоту не больше 600 метров над уровнем моря...
22 09 2021 16:42:40
Около десяти тысяч безоружных москвичей отправились к царю в поисках правды, справедливости и защиты от произвола бояр...
21 09 2021 11:48:49
На востоке его омывают воды Атлантического океана, на западе – Тихого, а северное побережье принадлежит Карибскому морю...
19 09 2021 4:23:27
Именно её наличие свидетельствует о более сложном строении организма...
18 09 2021 22:23:58
...Родился в Германии в 1879 году в небогатой семье...
15 09 2021 10:20:11
В своей биографии Фрэнк Уильям Лихи тренировал комaнды нескольких университетов...
13 09 2021 11:37:45
Рисует правдивую картину о достопримечательностях расположенных в мегаполисах...
12 09 2021 0:20:12
Природа наградила его большой силой и выносливостью, и позаботилась о том, чтобы это животное не страдало от сильного холода...
09 09 2021 0:38:25
Это огромный исторический пласт, который берет свое начало с появления древнейших людей и заканчивается возникновением государств и цивилизаций...
08 09 2021 10:11:33
Указывает на отличительные черты, которые отличают государства региона от остальных европейских государств...
07 09 2021 16:50:59
...
06 09 2021 22:53:12
Наиболее известен как самый знаменитый футболист Бразилии...
05 09 2021 21:47:15
.webp "Таблица “Природные зоны мира” (8 класс), хаpaкетристика Земли по географии")
Они имеют строгую географическую привязку по широте (есть природные зоны высоких широт и низких широт) и обладают рядом уникальных хаpaктеристик...
04 09 2021 3:19:51
Их связывают политические и экономические отношения, географическое разделение труда и прочие факторы...
03 09 2021 13:28:14
В сельской местности проживала основная часть населения Европы...
02 09 2021 13:50:52
Провел реформу по централизации Руси, упорядочил военную систему, расширил границы государства...
01 09 2021 13:29:29
Огромные территории покрыты дремучими лесами...
31 08 2021 14:21:54
Основная часть проживающих здесь народностей представляет индоевропейскую языковую группу...
30 08 2021 21:47:10
Обитают они в пресных водоёмах...
29 08 2021 23:40:59
Северная Америка имеет менее суровые условия, нежели аналогичные области в России...
27 08 2021 6:25:57
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 ::
