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.


Обитатели леса, как связаны между собой (3 класс)

Обитатели леса, как связаны между собой (3 класс) Обитатели леса способны жить по соседству, не мешая друг другу...

24 05 2022 5:32:31

Население Франции – численность и плотность

Какова же численность населения и этнический состав Франции? ...

23 05 2022 12:53:35

Монгольское нашествие на Русь в 13 веке (история, 7 класс)

Монгольское нашествие на Русь в 13 веке (история, 7 класс) Выделяется два этапа завоевания...

22 05 2022 1:41:29

Центрально-Чернозёмный экономический район России – хаpaктеристика, отрасли специализации кратко

Центрально-Чернозёмный экономический район России – хаpaктеристика, отрасли специализации кратко Самым крупным городом этого района, занимающего более 167 тысяч кв...

21 05 2022 20:20:49

Именительный падеж множественного числа существительных

Именительный падеж множественного числа существительных В статье приведены основные правила, исключения из них и примеры правописания окончаний в подобном случае...

20 05 2022 17:58:44

Целостность географической оболочки: примеры и доказательство благодаря чему она целостна

Целостность географической оболочки: примеры и доказательство благодаря чему она целостна Подобная попытка приведет к разрушению как самой выделяемой части, так и целого...

17 05 2022 22:13:21

Природные зоны Африки – хаpaктеристика, положение, карта и таблица для 7 класса

Природные зоны Африки – хаpaктеристика, положение, карта и таблица для 7 класса Линия экватора, проходящая через центр Чёрного континента, симметрично делит его площадь на разные природные зоны...

15 05 2022 15:21:38

Буквы “о” и “а” на конце наречий, правописание и примеры

Буквы “о” и “а” на конце наречий, правописание и примеры Правописание наречий в этом случае зависит от той или иной приставки в слове...

13 05 2022 21:36:17

Животные в разных природных зонах – представители растений и животных, обитатели и живые организмы

Животные в разных природных зонах – представители растений и животных, обитатели и живые организмы В ходе эволюции живые организмы смогли приспособиться к условиям обитания, которые, порой, бывают весьма суровыми...

12 05 2022 9:51:59

Меган Шонесси (Meghann Shaughnessy) краткая биография теннисиста

Меган Шонесси (Meghann Shaughnessy) краткая биография теннисиста Биография Меган Шонесси наиболее известна как биография профессиональной американской теннисистки...

11 05 2022 6:13:41

Природная зона Сургута – основные особенности

Природная зона Сургута – основные особенности Также его называют нефтяной столицей России, поскольку здесь находятся богатые залежи газа и нефти...

10 05 2022 4:47:14

Склонение порядковых числительных – правила и примеры

Склонение порядковых числительных – правила и примеры Особенности склонения порядковых числительных подробно описаны в таблице в нашей статье, где также приведены наглядные примеры...

09 05 2022 9:55:28

Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко

Загрязнение гидросферы – источники и последствия, основные причины кратко Все моря, реки, озера и океаны образуют Мировой океан, и только 6% этого объема составляет пресная вода...

08 05 2022 23:18:29

Древняя Индия – время астрономии и искусства (5 класс, история древнего мира)

Древняя Индия – время астрономии и искусства (5 класс, история древнего мира) Возникнув в долине великой реки Инд, индийская цивилизация смогла достигнуть своего наивысшего расцвета, подарив миру одну из самых популярных и древних религий, удивительную культуру, самобытное искусство...

07 05 2022 15:29:22

Кости отделов скелета человека, их количество

Кости отделов скелета человека, их количество В данной статье мы расскажем, какой тканью образованы кости, укажем их количество, разберём разновидности по отделам, обозначим функции опopно-двигательного аппарата...

06 05 2022 14:45:28

Местоимения в русском языке – какие бывают, таблица с примерами и правила (4-6 класс)

Местоимения в русском языке – какие бывают, таблица с примерами и правила (4-6 класс) В таблице описаны различные виды местоимений по значению, а также варианты их соотношений с другими частями речи...

05 05 2022 14:59:33

Для чего нужна дисциплина? (7 класс, обществознание)

Для чего нужна дисциплина? (7 класс, обществознание) Правила общественного существования строятся на понимании людей дисциплины, соблюдении особых требований, норм и правовых положений...

03 05 2022 19:12:24

Мировое хозяйство – структура и глобальная система, как сложилось в XX веке

Мировое хозяйство – структура и глобальная система, как сложилось в XX веке Их связывают политические и экономические отношения, географическое разделение труда и прочие факторы...

02 05 2022 1:30:25

Обитатели соленых и пресных водоемов (3 класс)

Обитатели соленых и пресных водоемов (3 класс) Как известно, жизнь зародилась в воде, а лишь потом некоторые виды организмом перебрались на сушу...

01 05 2022 0:16:59

Народы Зарубежной Европы – карта и состав в таблице

Народы Зарубежной Европы – карта и состав в таблице Основная часть проживающих здесь народностей представляет индоевропейскую языковую группу...

29 04 2022 0:21:19

Растениеводство (3 класс, окружающий мир) – какие потребности удовлетворяет?

Растениеводство (3 класс, окружающий мир) – какие потребности удовлетворяет? Это ведущая отрасль сельского хозяйства с богатой историей и традициями...

28 04 2022 11:54:18

Северное море на карте мира – краткое описание, какие страныи побережья омывает

Северное море на карте мира – краткое описание, какие страныи побережья омывает Расположено между Британскими островами на западе, Ютландским, Скандинавским полуостровами на востоке и континентальной Европой на юге...

27 04 2022 10:45:21

Джованни Болонья (Giovanni Bologna) краткая биография скульптора

Джованни Болонья (Giovanni Bologna) краткая биография скульптора Не смотря на то, что Болонья родился в Дуэ, Франция, он обучался во Фландрии...

26 04 2022 10:43:44

Эймос Стэгг (Amos Stagg) краткая биография

Эймос Стэгг (Amos Stagg) краткая биография В 1888 году в биографии Эймоса Алонсо Стэгга был закончен Йельский университет...

25 04 2022 9:32:49

Полезные ископаемые Зарубежной Европы – карта стран с нефтью и бассейнами

Полезные ископаемые Зарубежной Европы – карта стран с нефтью и бассейнами В настоящий момент запасы энергетического и минерального сырья достаточно истощены, чем объясняется высокая доля импорта таких ресурсов в регионе...

24 04 2022 3:43:45

Формы естественного отбора в таблице – движущая, стабилизирующая и дизруптивная

Формы естественного отбора в таблице – движущая, стабилизирующая и дизруптивная Какая форма, или механизм отбора действует на данную группу организмов, зависит от климатических, геологических и иных условий...

23 04 2022 5:43:13

Теологическая теория происхождения государства и права – кратко о представителях, плюсы и минусы

Теологическая теория происхождения государства и права – кратко о представителях, плюсы и минусы Теология – учение, объясняющее толкования и появления знаний о Боге...

22 04 2022 6:14:11

Географическое положение Евразии – особенности материка, центр (7 класс)

Географическое положение Евразии – особенности материка, центр (7 класс) Это единственный континент на Земле, который со всех сторон омывается водами Мирового океана; береговая линия его сильно изрезана, а в океан вдается большое количество крошечных и очень крупных полуостровов...

21 04 2022 8:54:36

Клеточный центр – центриоли, особенности, хаpaктеристика

Клеточный центр – центриоли, особенности, хаpaктеристика Она образована двумя центриолями, состоящими из микротрубочек...

20 04 2022 10:24:14

Многообразие члeнистоногих на Земле, тип и классы, разнообразие представителей

Многообразие члeнистоногих на Земле, тип и классы, разнообразие представителей Представители Члeнистоногих населяют, как водное, так и наземное прострaнcтво нашей планеты...

19 04 2022 2:26:17

Самые крупные и большие страны Зарубежной Европы, по территории, населению и площади

Самые крупные и большие страны Зарубежной Европы, по территории, населению и площади Здесь располагается 40 государств с общим населением около 500 млн человек...

18 04 2022 16:41:49

Глаголы с предлогами в английском языке – таблица управления глаголов

Глаголы с предлогами в английском языке – таблица управления глаголов Это устойчивые выражения, которые необходимо выучить...

17 04 2022 19:51:26

Самая краткая биография Шукшина

Самая краткая биография Шукшина Родился Шукшин 25 июля 1929 года в небольшом селе Алтайского края...

16 04 2022 0:57:30

Горнодобывающая промышленность России и мира, её ресурсы

Горнодобывающая промышленность России и мира, её ресурсы Дает понимание того, что ресурсный потенциал планеты распределен неравномерно...

15 04 2022 16:34:25

Глобальные проблемы человечества и пути их решения – кратко о развитии о возможных путях разрешения

Глобальные проблемы человечества и пути их решения – кратко о развитии о возможных путях разрешения По мере своего развития цивилизация накапливает их все больше...

14 04 2022 3:10:51

Обитатели леса, как связаны между собой (3 класс)

Обитатели леса, как связаны между собой (3 класс) Обитатели леса способны жить по соседству, не мешая друг другу...

13 04 2022 4:59:19

Вода – глобальная проблема человечества, главные причины и пути решения проблемы сохранение воды

Вода – глобальная проблема человечества, главные причины и пути решения проблемы сохранение воды Этого более чем достаточно для всех людей, однако сохранение воды глобальная проблема человечества...

12 04 2022 3:12:29

Распространение реформации в Европе. Контрреформация (7 класс)

Распространение реформации в Европе. Контрреформация (7 класс) Оно приобрело название «реформация», а противоположное ему – «контрреформация»...

11 04 2022 13:24:46

Деепричастный оборот – запятые после и перед, определяемые слова

Деепричастный оборот – запятые после и перед, определяемые слова Однако есть исключения из этого правила...

10 04 2022 6:16:47

Майкл Оуэн (Michael Owen) краткая биография футболиста

Майкл Оуэн (Michael Owen) краткая биография футболиста Наиболее известен как английский герой чемпионата мира 1998 года...

06 04 2022 7:11:50

Биологическое значение митоза – смысл, в чем заключается роль в делении клеток

Биологическое значение митоза – смысл, в чем заключается роль в делении клеток В этой статье Вы узнаете, в чём заключается биологическое значение митоза, историю исследования данного процесса...

05 04 2022 13:43:14

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 ::