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.


Карим Абдул-Джаббар (Kareem Abdul-Jabbar) краткая биография баскетболиста

Карим Абдул-Джаббар (Kareem Abdul-Jabbar) краткая биография баскетболиста  Его именем при рождении было Фердинанд Льюис (Лью) Алсиндор...

28 09 2022 0:52:50

Древняя Палестина (5 класс) – природно-климатические условия, города и столица

Древняя Палестина (5 класс) – природно-климатические условия, города и столица Семитские племена населили ее территорию приблизительно в третьем тысячелетии до нашей эры...

27 09 2022 5:19:36

Херманн Майер (Hermann Maier) краткая биография лыжника

Херманн Майер (Hermann Maier) краткая биография лыжника В своей биографии Майер Херманн, еще будучи подростком, был отослан домой из лыжной академии из-за физического состояния...

26 09 2022 14:37:31

Говард Картер (Howard Carter) краткая биография археолога

Говард Картер (Howard Carter) краткая биография археолога Биография Картера наиболее известна как история открывателя могилы Тутанхамона...

25 09 2022 15:11:46

Краткая биография Шмуэль Йосеф Агнон (Shmuel Yosef Agnon) Писатели

Краткая биография Шмуэль Йосеф Агнон (Shmuel Yosef Agnon)  Писатели Его рассматривают как одного из величайших писателей художественной литературы на иврите 20-го века...

23 09 2022 20:34:12

Условные предложения в английском языке – типы в таблице, придаточные условия

Условные предложения в английском языке – типы в таблице, придаточные условия Такие конструкции довольно сложные для обучающихся, поэтому необходимо внимательно изучить правило...

22 09 2022 1:19:54

Дональд Кэмпбелл (Donald Campbell) краткая биография гонщика

Дональд Кэмпбелл (Donald Campbell) краткая биография гонщика Сын сэра Малькома Кэмпбелл, от которого он унаследовал страсть к штурмующим скоростным рекордам и склонность к механике...

20 09 2022 16:40:13

Эпоха дворцовых переворотов в России кратко (1725-1762), о начале и итогах в таблице

Эпоха дворцовых переворотов в России кратко (1725-1762), о начале и итогах в таблице О том, что происходило в этот отрезок времени – 1725-1762 года – и говорим сегодня...

17 09 2022 5:41:20

Джимми Коннорс (Jimmy Connors) краткая биография теннисиста

Джимми Коннорс (Jimmy Connors) краткая биография теннисиста При рождении в биографии Джимми Коннорса было получено имя Джеймс Скотт Коннорс младший...

16 09 2022 11:45:28

Суффиксы наречий – правописание в русском языке с таблицей

Суффиксы наречий – правописание в русском языке с таблицей В этой статье представлена удобная таблица, в которой подробно описаны основные правила написания суффиксов с примерами...

15 09 2022 10:56:33

Предпосылки образования Древнерусского государства – кратко причины, норманская теория

Предпосылки образования Древнерусского государства – кратко причины, норманская теория Она занимала прострaнcтво между Азией и Европой, и основной причиной объединения разных народов стало то, что им необходимо было бороться с внешними угрозами...

14 09 2022 7:46:15

Литосфера Земли – закономерности развития, из чего состоит верхняя твердая оболочка

Литосфера Земли – закономерности развития, из чего состоит верхняя твердая оболочка Это одна из оболочек планеты, образованная твердыми компонентами...

13 09 2022 15:41:46

Животные Северной Америки – какие представители обитают, эндемики

Животные Северной Америки – какие представители обитают, эндемики Она уникальна тем, что лежит во всех климатических поясах кроме экваториального...

12 09 2022 22:41:53

Периодический закон Менделеева, система химических элементов, современная формулировка

Периодический закон Менделеева, система химических элементов, современная формулировка К этому времени науке было известно 63 элемента, и Дмитрий Иванович Менделеев упорядочил их на основе относительной атомной массы...

11 09 2022 1:58:42

Конрад Хилтон (Conrad Hilton) краткая биография бизнесмена

Конрад Хилтон (Conrad Hilton) краткая биография бизнесмена Биография Хилтона наиболее известна как основателя отелей Хилтон...

09 09 2022 3:34:57

Осень (окружающий мир, 2 класс) – растения и деревья в природе

Осень (окружающий мир, 2 класс) – растения и деревья в природе А в природе происходят свои перемены: все живое начинает готовиться к приходу холодной зимы...

08 09 2022 20:16:38

Концлагеря Второй мировой войны – список немецких концентрационных лагерей

Концлагеря Второй мировой войны – список немецких концентрационных лагерей Далеко не все они погибли от военных действий...

07 09 2022 7:51:33

Тип члeнистоногие – какие классы относятся, классификация и систематика

Тип члeнистоногие – какие классы относятся, классификация и систематика Многие учёные до сих пор не могут определиться с родословной члeнистоногих и расположением таксонов в иерархической таблице...

06 09 2022 18:10:56

Критерии вида – морфологический, экологический, физиологический (биология, 11 класс)

Критерии вида – морфологический, экологический, физиологический (биология, 11 класс) Обычно используют от шести до десяти критериев определения вида...

05 09 2022 8:18:29

“Фазы митоза” таблица – интерфаза, профаза и анафаза, кратко

Одним из них является митоз – процесс деления эукариотических клеток, при котором передаётся и сохраняется генетическая информация...

04 09 2022 17:54:56

Рельеф России – особенности, карта и примеры формы

Рельеф России – особенности, карта и примеры формы Почти 2/3 территории страны занимают бескрайние равнины различной формы и высоты...

03 09 2022 0:58:15

Елизавета Боярская краткая биография актрисы

Елизавета Боярская краткая биография актрисы Отец Лизы, Михаил Боярский, – прославленный актер, а мать Лариса Луппиан актриса театра...

01 09 2022 0:57:54

Глаголы настоящего времени – как изменяются, примеры окончаний

Глаголы настоящего времени – как изменяются, примеры окончаний Данная грамматическая категория является изменяемой и присуща исключительно глаголам несовершенного вида...

31 08 2022 9:33:14

Самая краткая биография Брежнева

Самая краткая биография Брежнева Родился в Днепродзержинске, в 1937 году окончил землемерно-мелиоративное училище в Курске...

30 08 2022 14:10:35

Формы правления Зарубежной Европы, хаpaктеристика стран и государственный строй

Формы правления Зарубежной Европы, хаpaктеристика стран и государственный строй Современное положение таково, что в этом регионе есть государства с двумя формами правления – республика и монархия...

28 08 2022 17:28:12

Минеральные ресурсы Зарубежной Европы – таблица, обеспеченности стран

Минеральные ресурсы Зарубежной Европы – таблица, обеспеченности стран Активное использование минеральных ископаемых привело к истощению запасов природных материалов...

23 08 2022 3:26:45

Горы Австралии – какое горное плато является самым высоким

Горы Австралии – какое горное плато является самым высоким В ее рельефе преобладают плато, горы и низменности...

22 08 2022 22:40:37

Таблица “Почвы и природные зоны” – коричневые и каштановые, какие хаpaктерны для разных зон и топов

Таблица “Почвы и природные зоны” – коричневые и каштановые, какие хаpaктерны для разных зон и топов Большое разнообразие климатических поясов привело к тому, что материки были разделены на природные зоны: одни из них очень похожи между собой, другие – уникальны и неповторимы...

21 08 2022 21:58:38

Последний крестовый поход – в каком году состоялся, даты

Последний крестовый поход – в каком году состоялся, даты Он пpaктически не принес результатов и в очередной раз напомнил, что христианские государства на Востоке обречены на захват мусульманами...

20 08 2022 21:45:28

Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования

Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования Дать исчерпывающую информацию об исследователях, которые внесли научный вклад, чьи имена известны каждому...

19 08 2022 9:46:44

Природа России (тема окружающего мира, 4 класс)

Природа России (тема окружающего мира, 4 класс) Это стало возможным благодаря тому, что страна занимает огромную площадь...

18 08 2022 17:56:55

Динамика общественного развития кратко

Динамика общественного развития кратко Одинаково ли развиваются общества в разных странах и как преодолеть проблемы, существующие в отношениях людей? Попробуем разобраться в этом и узнаем кратко о динамике общественного развития...

17 08 2022 4:31:30

Краткая биография Маяковского и интересные факты творчества Владимир Владимировича

Краткая биография Маяковского и интересные факты творчества Владимир Владимировича Кроме того – талантливый актер кино, режиссер и сценарист...

16 08 2022 11:52:49

Начало Крымской войны – в каком году началась, что стало поводом?

Начало Крымской войны – в каком году началась, что стало поводом? Таким образом, политики развернули войну задолго до начала военных действий...

15 08 2022 20:38:30

Полезные ископаемые Африки и рельеф для 7 класса, карта месторождений западной и северной Африки

Полезные ископаемые Африки и рельеф для 7 класса, карта месторождений западной и северной Африки Рельеф Африки достаточно сложен, хотя здесь и нет высоких горных цепей и низменностей...

13 08 2022 13:40:55

Future Simple Passive Voice – примеры предложений, упражнения с пассивным залогом

Future Simple Passive Voice – примеры предложений, упражнения с пассивным залогом Простое будущее время также употрeбляется в последнем случае, когда действие направлено на предмет или человека, выполняющего роль подлежащего...

12 08 2022 10:48:41

Tрaнcпорт России – морской, железнодорожный (география, 9 класс)

Tрaнcпорт России – морской, железнодорожный (география, 9 класс) Он обеспечивает внешнюю и внутреннюю торговлю, развитие производственных связей, пассажирские и грузоперевозки...

11 08 2022 15:54:59

Превосходная степень прилагательных в английском языке в таблице

Превосходная степень прилагательных в английском языке в таблице Но даже несмотря на легкость, она вызывает трудности у некоторых школьников...

10 08 2022 16:57:39

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 ::