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:
Его географическое положение и погодные условия создали условия для образования уникальных биологических комплексов...
02 08 2021 21:51:19
В биографии Вагнера имеется немало достижений...
01 08 2021 12:43:28
Камнем преткновения стало рабовладение в южных штатах...
31 07 2021 13:24:30
В его составе – три области (Новгородская, Псковская и Ленинградская), а также собственно Санкт-Петербург и анклав государства – Калининградская область...
30 07 2021 1:57:30
Но существует и особая система охраны прав на международном уровне...
29 07 2021 9:18:11
Рассмотрим их более подробно, чтобы отлично подготовится к уроку географии...
28 07 2021 12:58:21
Термин впервые ввёл Иван Петрович Павлов...
27 07 2021 11:53:54
Только благодаря ей можно строить и развивать хозяйство страны, обеспечивать достойный уровень жизни ее гражданам...
26 07 2021 2:16:32
В данной статье описаны способы их образования, грамматические признаки и синтаксические особенности с примерами...
25 07 2021 12:32:30
Влияние человека на окружающий мир приобрело такие масштабы, что вопрос сохранения природы стал одним из самых актуальных...
24 07 2021 15:49:11
Некоторые из них продолжаются и до наших дней...
23 07 2021 18:46:17
Даже там, где нет природного устья, люди прорыли каналы, осушили море, чтобы обеспечить доставку груза далеко вглубь континента...
22 07 2021 9:57:27
Известно, что некоторые предметы поддаются счету, в то время как к абстpaктным понятиям, веществам применить количественные числительные невозможно...
21 07 2021 5:22:31
Как следствие, были сформированы природные зоны материков, отличающиеся между собой по составу почвы, климатическим условиям, растительному и животному миру...
20 07 2021 15:29:34
По обеим сторонам ее огибают крупные реки: Волга и Кама...
19 07 2021 23:21:52
Многообразие животного мира отразилось и на способах питания: кто-то питается свежим мясом, кто-то – ягодами и травой, а кто-то может питаться и тем, и другим...
18 07 2021 2:55:16
Лодовико был учеником Тинторетто в Венеции...
17 07 2021 10:23:47
Среди всех лесов планеты, она занимает самую большую часть – 17% суши всей планеты – это тайга...
16 07 2021 22:53:36
Автор большого количества произведений для детей, рассказов о природе и охоте...
15 07 2021 12:35:50
Несмотря на разное строение и особый образ жизни, их объединяют свойства живых организмов...
14 07 2021 1:59:49
Это слово часто встречается в речи, следовательно, важно разобраться в особенностях его употрeбления...
13 07 2021 8:35:53
В предложении однородные члeны могут быть связаны сочинительной союзной или бессоюзной связью...
11 07 2021 21:43:58
А в природе происходят свои перемены: все живое начинает готовиться к приходу холодной зимы...
10 07 2021 8:52:44
Это невидимое глазу, прозрачное покрывало толщиной 300 км...
09 07 2021 14:54:11
Формирует представление о том, чем компенсируется невозможность ведения хозяйственной деятельности на территории Канады в полном объеме...
08 07 2021 12:36:25
Он граничит с Евразией и Северной Америкой...
07 07 2021 22:11:16
Наиболее известен как обладатель звания самого ценного игрока мирового чемпионата 1998 года...
06 07 2021 8:12:44
Цикл развития голосеменных растений, как и у споровых, включает непохожие друг на друга поколения – спорофит и гаметофит...
05 07 2021 19:15:47
Родился Иван 29 июля 1817 года в Феодосии...
03 07 2021 6:45:21
Этому поспособствовали огромные размеры страны и контрастный ландшафт территории...
02 07 2021 10:12:10
А ведь всего пару столетий назад он был настоящей диковинкой...
01 07 2021 3:30:25
Дать точное определение богатству, можно лишь, если слово «богатство» применимо в определённом контексте...
30 06 2021 15:25:11
95% материка имеет высоту не больше 600 метров над уровнем моря...
28 06 2021 7:33:36
Благодаря мягкому континентальному климату природа этого края отличается приятным разнообразием, а природные зоны Польши представлены широколиственными лесами и участками высотной зональности в горах...
27 06 2021 16:46:30
В 5 классе, возможно, вы уже слушали доклад или читали в учебнике о его отце, Филиппе, который подготовил в Македонии самую современную на тот момент армию, которая должна была сокрушать врагов во время походов Александра Македонского...
26 06 2021 1:32:14
Наши далекие предки научились использовать их в своих целях: одни из них они употрeбляли в пищу, другие активно использовали в быту или строительстве...
25 06 2021 11:15:46
В условиях увеличения численности населения планеты только так можно остановить массовое уничтожение природных богатств, флоры и фауны...
24 06 2021 10:43:33
Изменение погоды связано с вращением Земли вокруг Солнца: когда солнечные лучи падают на планету прямо, то становится очень тепло, а когда лучи попадают на поверхность земли под углом, наискось, то наступают холода...
23 06 2021 17:52:27
Расположена она на территории Западной Сибири и является главной трaнcпортной артерией этого региона...
22 06 2021 18:13:55
Родился в городе Боттроп, Германия...
21 06 2021 17:52:57
В статье приведены правила постановки знаков препинания в предложении, где числительные выступают в качестве главных члeнов...
20 06 2021 16:14:26
Дает разъяснения о том, какие факторы оказали влияние на размещение государств Африки в рейтинге...
19 06 2021 22:44:52
Однако, развитие капиталистического уклада западных держав и переход к империализму формировали систему международной торговли, в которую должен был включен и Китай...
18 06 2021 9:55:48
В данной статье приведен полный перечень грамматических отглагольных признаков с примерами...
17 06 2021 3:42:12
Самые известные из них – клещи, скорпионы и пауки...
15 06 2021 15:59:39
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 ::
