Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл
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.
Этот класс типа Мягкотелые насчитывает более 15 тысяч видов...
27 04 2024 8:24:20
В этой статье мы разберёмся, что включает в себя данное понятие, узнаем какова роль популяции в эволюционном процессе...
26 04 2024 23:43:32
Чтобы определить синтаксическую роль этой части речи, необходимо правильно задать вопрос...
25 04 2024 6:56:32
Окружающий мир может быть живым (растения, люди, животные) и неживым (небесные тела, вода, воздух, почва, камни)...
24 04 2024 16:50:26
На территории материка расположено более 20 крупных рек, среди которых пальму первенства, безусловно, занимает величественная Амaзoнка – одна из крупнейших рек в мире...
22 04 2024 23:35:50
Спряжение данного глагола и случаи его употрeбления необходимо запомнить...
21 04 2024 10:10:33
Мы расскажем, какие из них присущи имени существительному...
20 04 2024 8:58:54
На общей площади 17 800 кв...
19 04 2024 4:12:57
Залог успеха – яркие примеры и весёлые обучающие игры для малышей...
18 04 2024 13:58:41
В данной статье представлены хаpaктерные особенности причастий и способы определения причастных оборотов в предложении с приведением примеров...
17 04 2024 15:31:39
Чтобы этого не произошло, необходимо не только правильно поставить вопрос, но и обратить внимание на словообразующий суффикс...
16 04 2024 20:28:18
В данной статье Вы узнаете о её компонентах, их особенностях и выполняемых функциях...
15 04 2024 16:25:27
Оно играет большую роль в поддержании интенсивного обмена веществ млекопитающих...
14 04 2024 13:47:17
Рассмотрим конкретно по классам и определим роль члeнистоногих в природе...
13 04 2024 5:20:31
Чтобы дать полную информацию о континенте, необходимо составить план описания Северной Америки...
12 04 2024 11:28:12
Они распределены по ее территории неодинаково...
11 04 2024 5:42:37
Рецепторы воспринимают информацию о химическом составе пищи, которая обpaбатывается мозгом...
10 04 2024 11:11:30
Приобретая новые черты, она изменялась, но не теряла своего значения, поэтому можно говорить о том, что религия – это один из институтов общества...
08 04 2024 16:12:43
Дать исчерпывающую информацию об исследователях, которые внесли научный вклад, чьи имена известны каждому...
07 04 2024 9:18:50
Хорошим манерам нужно учиться с раннего возраста, и неуклонно соблюдать их при любых обстоятельствах, в любом окружении...
06 04 2024 11:35:41
В данной статье подробно описаны правила обособления причастных оборотов, а также исключения из этих правил с примерами...
05 04 2024 0:31:54
Наиболее известен как первый черный мужчина, выигравший чемпионат США...
03 04 2024 13:57:31
Хаpaктерной их особенностью является преобладание пассатной циркуляции, которая способствует формированию сухого и жаркого климата...
02 04 2024 21:30:34
В условиях увеличения численности населения планеты только так можно остановить массовое уничтожение природных богатств, флоры и фауны...
01 04 2024 18:19:24
Государство локализовано на многочисленных Британских островах и северной части острова Ирландия, от материковой Европы его отделяют два пролива и Северное море...
30 03 2024 14:55:43
Поясняет, что стало причиной их образования...
28 03 2024 11:22:58
Также его называют нефтяной столицей России, поскольку здесь находятся богатые залежи газа и нефти...
27 03 2024 4:27:43
Он является одним из крупнейших районов страны, входящим в ось «Центр-Урал-Поволжье»...
26 03 2024 17:18:11
Музыкальный талант у нее появился еще в раннем возрасте...
24 03 2024 3:15:21
Ее творчество было оценено не только на родине, но и во многих других странах...
23 03 2024 10:46:32
С каждым годом количество живущих на планете людей увеличивается примерно на 80 миллионов человек...
22 03 2024 23:34:29
От этих частей речи может даже меняться значение глагола...
21 03 2024 20:34:39
В этой статье мы познакомимся с хаpaктеристикой социальной сферы жизни общества, узнаем о её составляющих аспектах и существующих проблемах...
19 03 2024 10:55:52
Узнаем, чем обусловлена значимость этого направления государственного регулирования в системе российского права, а также кратко охаpaктеризуем источники налогового права...
18 03 2024 9:33:23
В ходе эволюции живые организмы смогли приспособиться к условиям обитания, которые, порой, бывают весьма суровыми...
17 03 2024 12:55:14
Они происходят как между двумя людьми, так и между большими группами...
16 03 2024 5:46:45
Его поединки славятся конкурентным огнем...
15 03 2024 15:21:21
Современное положение таково, что в этом регионе есть государства с двумя формами правления – республика и монархия...
14 03 2024 2:10:45
Зачастую морфологический разбор этой части речи вызывает определенные трудности...
12 03 2024 0:35:17
В отличие от пастбищной цепи она начинается с редуцентов, т...
11 03 2024 6:28:54
Биография Венус Уильямс наиболее известна как биография сестры Серены Уильямс, а также пятикратной победительницы Уимблдона...
09 03 2024 11:16:18
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 ::
Размножение и развитие животных (3 класс, окружающий мир)
Самая краткая биография Андерсена
Морфологический разбор причастия – примеры морфемного разбора слова по составу
Лица глаголов, как определить – таблица для 1, 2, 3 лица в русском языке
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Строение глаза и функции его частей в таблице
Этапы антропогенеза – основные в таблице (9 класс, биология)
Взаимоотношения между организмами – примеры, хаpaктеристика и таблица
Местоимения 3 лица в русском языке, единственного и множественного числа
Соляной бунт 1648 года кратко, причины и итоги восстания в таблице
Московский Кремль и его достопримечательности (2 класс, окружающий мир)
Русско-японская война 1904-1905 гг кратко даты и события в таблице
Внутреннее строение млекопитающих – таблица кратко
Самая краткая биография Гайдара
Наклонение глагола – как определить, таблица с примерами в русском языке
Основные природные зоны Канады
Анализаторы человека в таблице, центральные отделы органов чувств
Стадии антропогенеза в таблице (11 класс, биология)
Какая часть света наибольшая по площади и численности населения?
Самая краткая биография Грига
Красота гор, самые высокие горы (доклад 2 класс, окружающий мир)
Страны Азии и их столицы – список и таблица
Спряжения глаголов – как определить, таблица 1 и 2 спряжения в русском языке, правило и исключения
Самые большие равнины на территории России: названия, карта, границы, климат и фото
Богатство (обществознание, 5 класс)
Краткая биография Жюль Верна
Природные зоны таблица(7 класс) по географии
Модификационная изменчивость – значение в жизни организма, примеры и особенности
Путешествие по Москве (2 класс, окружающий мир)
Причастие и деепричастие – отличия
Какие бывают природные зоны, их основные особенности
Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования
Истории различных видов трaнcпорта (2 класс, окружающий мир)
Природные зоны России — карта, названия, географическая хаpaктеристика и таблица
Таблица “Природные зоны климатических поясов”, особенности климата мира
Виды мутаций в таблице – хромосомные, генные и геномные (10 класс, биология)
Краткая биография Пастернака Бориса Леонидовича интересное о творчестве писателя
Краткая биография Суворова, рассказ о полководце Александре Васильевиче для детей всех классов
Самая краткая биография Марко Поло
Сходство и различие между митозом и мейозом
Мэджик Джонсон (Magic Johnson) краткая биография баскетболиста
Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)
Железы внутренней секреции человека в таблице
Самая краткая биография Бетховена
Строение эукариотической клетки в таблице, кратко о функциях (9 класс, биология)