Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл > 6 пчел
6 пчел    

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.


Климат Северной Америки (7 класс) – ветер и климатообразующие факторы

Климат Северной Америки (7 класс) – ветер и климатообразующие факторы Климат имеет важное значение для развития страны, ведь именно природные условия определяют, какими животными и растениями будет населена та или иная территория...

30 09 2022 21:41:13

Горячие точки Зарубежной Европы на карте

Горячие точки Зарубежной Европы на карте В современном мире ситуация несколько улучшилась, но тем не менее, горячие точки в Европе сохраняются до сих пор...

29 09 2022 16:47:27

Минеральные ресурсы России – тема по видам

Минеральные ресурсы России – тема по видам С их помощью можно развить различные отрасли промышленности, модернизировать социальную сферу...

28 09 2022 10:27:15

Мутационная изменчивость – отличие от модификационной, примеры, структуры клетки

Мутационная изменчивость – отличие от модификационной, примеры, структуры клетки Слово мутация в переводе с латинского (mutatio) и означает изменение...

27 09 2022 20:13:19

Парижская коммуна – кратко про итоги и значение подвига

Парижская коммуна – кратко про итоги и значение подвига Это был первый раз в истории человечества, когда было сформировано революционное правительство...

26 09 2022 20:34:49

Крупнейшие агломерации Зарубежной Европы – городские и миллионеры в таблице

Крупнейшие агломерации Зарубежной Европы – городские и миллионеры в таблице Исторически сложилось, что Европа стала родиной городских агломераций...

25 09 2022 9:51:37

Семейные правоотношения (9 класс, обществознание)

Семейные правоотношения (9 класс, обществознание) Отношения между члeнами семьи регулируются не только нормами морали, но и государством...

24 09 2022 10:53:51

Договорная теория происхождения государства – кратко о представителях, кто разpaбатывал, суть естественного права

Договорная теория происхождения государства – кратко о представителях, кто разpaбатывал, суть естественного права Как произошло деление на страны, что лежит в основе научных выводов и подходов? Вопросов достаточно много, ответы на них идеологи разных религий находили в своих учениях...

23 09 2022 4:46:30

Роль государства в экономике – рыночной, смешанной и других, основные проблемы

Роль государства в экономике – рыночной, смешанной и других, основные проблемы Ученые понимают, что экономика отвечает за многие процессы, происходящие в странах...

22 09 2022 15:10:14

Многообразие стран современного мира – основные типы в географии

Многообразие стран современного мира – основные типы в географии Каждая страна уникальна и имеет ряд особенностей, которые отличают ее от других государств...

21 09 2022 13:15:50

Грозит ли земле перенаселение (7 класс, география)

Грозит ли земле перенаселение (7 класс, география) С каждым годом количество живущих на планете людей увеличивается примерно на 80 миллионов человек...

20 09 2022 14:57:38

Экологические факторы среды (биология, 5 класс)

Экологические факторы среды (биология, 5 класс) В данной статье Вы узнаете о классификации факторов, об их влиянии на организм, а также познакомитесь с понятием «адаптация»...

19 09 2022 14:31:12

Международное разделение труда – формирование, факторы усиления и углубления, последствия

Международное разделение труда – формирование, факторы усиления и углубления, последствия Каковы же причины и типы международного разделения труда в мировой экономике? ...

18 09 2022 5:59:42

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...

17 09 2022 21:47:38

Рыбы (биология, 7 класс) – отряды, развитие внешнего строения

Рыбы (биология, 7 класс) – отряды, развитие внешнего строения В соответствии с особенностями скелета выделяют два класса рыб...

16 09 2022 13:15:11

Внутреннее строение птиц, особенности внутренних органов

Внутреннее строение птиц, особенности внутренних органов Так каково же внешнее и внутреннее строении птиц, чем они отличаются от других животных и какие признаки свойственны только им? Об этом рассказывают на уроках биологии в 7 классе...

15 09 2022 14:29:26

Правовое государство – каковы его признаки? (обществознание, 10 класс)

Правовое государство – каковы его признаки? (обществознание, 10 класс) Общество стремится к его созданию, по-особому организуя свою деятельность...

14 09 2022 22:50:13

Угольная промышленность России и мира – хаpaктеристика (10 класс)

Угольная промышленность России и мира – хаpaктеристика (10 класс) Долгое время угольная промышленность занимала лидирующие позиции, однако ей пришлось уступить пальму первенства нефти и газу...

13 09 2022 21:10:18

Как отличить причастие от прилагательного

Как отличить причастие от прилагательного В данной статье приведены общие черты и отличительные признаки причастия и прилагательного, с примерами в удобных таблицах...

12 09 2022 7:39:44

Свободное время (5 класс, обществознание) – как я провожу его

Свободное время (5 класс, обществознание) – как я провожу его Обществознание за 5 класс помогает разобраться с простым термином «время»...

11 09 2022 0:39:16

Самая краткая биография Репина

Самая краткая биография Репина Родился Илья в Чугуеве (поблизости Харькова) 24 июля 1844 году...

09 09 2022 7:21:17

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...

08 09 2022 13:21:51

Машиностроение – таблица отраслей, факторы размещения (9 класс, география)

Машиностроение – таблица отраслей, факторы размещения (9 класс, география) Она занимается производством различных машин, станков, механизмов, приборов, и состоит из множества отраслей, тесно связанных между собой...

07 09 2022 1:52:25

В какой природной зоне находится Екатеринбург

В какой природной зоне находится Екатеринбург Близкое соседство с Сибирью и удаленность от Атлантики обусловило континентальный климат в этой области...

06 09 2022 13:12:25

Империя Карла Великого – какую территорию занимала при возникновении, на какие государства распалась

Империя Карла Великого – какую территорию занимала при возникновении, на какие государства распалась А сделал он это за очень короткий срок; в то время его империя была крупнейшим государственным образованием...

05 09 2022 10:30:58

Здоровый образ жизни (6 класс, обществознание)

Здоровый образ жизни (6 класс, обществознание) 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...

04 09 2022 11:59:47

Мажоритарная избирательная система – признаки и преимущества, отличие от пропорциональной

Мажоритарная избирательная система – признаки и преимущества, отличие от пропорциональной Одним из разновидностей избирательных систем, выработанных на протяжении долгого времени, является мажоритарная избирательная система...

02 09 2022 18:48:26

Цитоплазматическая наследственность кратко

Цитоплазматическая наследственность кратко В этом случае передача признаков по наследству не подчиняется законам Менделя, т...

01 09 2022 5:49:35

Present Perfect Passive Voice (пассивный залог) – примеры предложений и правила

Present Perfect Passive Voice (пассивный залог) – примеры предложений и правила Их у него два – активный (Active) и пассивный (Passive)...

31 08 2022 3:25:55

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав

Горные породы и минералы – чем отличаются, какие входят в состав Внешняя оболочка земного шара состоит из множества пород и самых различных минералов, каждый из которых представляет большой интерес для науки...

30 08 2022 13:40:32

Темновая фаза фотосинтеза – кратко и понятно о процессе (10 класс, биология)

Темновая фаза фотосинтеза – кратко и понятно о процессе (10 класс, биология) Для осуществления этих реакций используется энергия и вещества, запасённые в ходе световой фазы: за открытие данного цикла реакций в 1961 году была присуждена Нобелевская премия...

29 08 2022 5:31:29

Класс Однодольные – признаки семейств, общая хаpaктеристика (биология, 6 класс)

Класс Однодольные – признаки семейств, общая хаpaктеристика (биология, 6 класс) лет назад (меловой период) на Земле появились первые представители класса Однодольные...

26 08 2022 15:36:41

Соцветие – таблица, что такое соцветие в биологии (6 класс)

Соцветие – таблица, что такое соцветие в биологии (6 класс) Однако у большинства растений мелкие цветки собираются в группы, которые называются соцветиями...

25 08 2022 2:40:41

Хилари Клинтон биография политика кратко

Хилари Клинтон биография политика кратко , Хилари Клинтон была избрана в Сенат, она стала единственной первой леди Америки, занявшей государственную должность...

24 08 2022 2:13:23

Достижения палеолита и людей эпохи

Достижения палеолита и людей эпохи Достижения эпохи палеолита позволили человеку встать на принципиально новую ступень развития, помогли ускорить процесс эволюции...

23 08 2022 1:41:59

Восточное Средиземноморье – страны и цивилизации в древности

Восточное Средиземноморье – страны и цивилизации в древности Будучи центром торговли, культурного обмена и многочисленных путей, Средиземноморье сыграло огромную роль в развитии всей Западной цивилизации...

22 08 2022 6:34:25

Междометие в русском языке, примеры, как подчеркивается и для чего служит и на какие вопросы отвечает

Междометие в русском языке, примеры, как подчеркивается и для чего служит и на какие вопросы отвечает Помогают выражать различные чувства и эмоции междометия – лексико-грамматический класс неизменяемых слов и словосочетаний...

21 08 2022 10:32:42

Постоянные и непостоянные признаки местоимения – род и число

Постоянные и непостоянные признаки местоимения – род и число Оно обладает постоянными и непостоянными признаками, которые вместе с наглядными примерами сведены в этой статье в две таблицы...

18 08 2022 8:27:13

Краткая биография Рафаэля Санти и творчество художника

Краткая биография Рафаэля Санти и творчество художника  Биография Рафаэля – это классический образец того, как жили и творили мастера Ренессанса...

17 08 2022 16:41:12

Природная зона Арктики в России

Природная зона Арктики в России Она включает Северный Ледовитый океан, окраины Евразии и Америки...

16 08 2022 9:58:32

Мухаммед краткая биография

Мухаммед краткая биография Он является основоположником ислама, создателем первой мусульманской общины...

15 08 2022 20:41:55

Форма государственного устройства в таблице – понятие и виды (10 класс)

Форма государственного устройства в таблице – понятие и виды (10 класс) Все страны можно разделить на группы, в зависимости от того, какая система управления в них существует, какие органы имеют главенствующее значение и другим хаpaктеристикам...

14 08 2022 6:54:57

Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает

Сила упругости – формула, от чего зависит и когда возникает Как она возникает, от чего зависит, куда направлена? Прочитав статью, вы узнаете ответы на эти вопросы...

12 08 2022 4:10:37

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 ::