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.




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...

21 10 2021 9:35:52

Органы выделения речного paка – что относится к выделительной системе

Органы выделения речного paка – что относится к выделительной системе По своему строению и хаpaктерным признакам он относится к типу члeнистоногих...

19 10 2021 19:41:13

Краткая биография Макс Бирбом (Max Beerbohm) Комики, юмористы, Писатели, Художники

Краткая биография Макс Бирбом (Max Beerbohm)  Комики, юмористы, Писатели, Художники Он сотрудничал со знаменитым журналом « Желтая книга» во время обучения в Оксфорде...

18 10 2021 21:18:33

Самая краткая биография Вагнера

Родился 22 мая 1813 года в городе Лейпциг...

17 10 2021 7:16:21

Тип Члeнистоногие (тема по биологии) – какие животные, классы и группа

С помощью нижеизложенного материала вы сможете подготовить дополнительную информацию к уроку биологии, повторить изученные темы и термины по типу Члeнистоногих за 7 класс...

16 10 2021 12:57:10

Элке Клийстерс (Elke Clijsters) краткая биография теннисиста

Биография Элке Клийстерс известна как биография юной теннисистки семейства Клийстерс...

14 10 2021 2:16:35

Марко Поло краткая биография путешественника и его открытия

В конце тринадцатого века он совершил, по тем временам, невероятный по дальности и длительности поход на Восток...

13 10 2021 11:38:36

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...

12 10 2021 11:48:25

Внешнее строение паукообразных, нервная система и глаза

Самые известные из них – клещи, скорпионы и пауки...

11 10 2021 6:11:43

Закономерности географической оболочки и основные свойства 7 класс

Закономерности географической оболочки и основные свойства 7 класс Под данным термином понимают цельную оболочку Земли, состоящую из нижней части атмосферы (воздух), верхней части литосферы (земля), всей гидросферы (вода) и всей биосферы (живые организмы)...

09 10 2021 3:20:41

Имоджен Каннингем (Imogen Cunningham) краткая биография фотографа

В 1901 году ее привлекли картины и, после обучения за границей, в биографии Имоджен Каннингем была открыта собственная студия в Сиэтле в 1910...

08 10 2021 9:31:26

Культура Нового времени – кратко о направлениях и основных чертах

Культура Нового времени – кратко о направлениях и основных чертах Она во многом предопределила события современности, способствовала развитию общественного самосознания, науки, технического прогресса...

06 10 2021 4:20:48

Какие бывают природные зоны, их основные особенности

Какие бывают природные зоны, их основные особенности Если задаваться вопросом, сколько всего их существует, то в географии принято насчитывать девять категорий...

05 10 2021 20:12:41

Почему происходит смена природных зон по поверхности Земли

Почему происходит смена природных зон по поверхности Земли На Земле существует несколько таких зон, которые плавно переходят одна в другую...

04 10 2021 9:37:14

Развитие форм рельефа (8 класс) – Россия и мир

Развитие форм рельефа (8 класс) – Россия и мир Однако даже в наши дни происходит непрерывное развитие форм рельефа...

03 10 2021 18:29:25

Сатчел Пэйдж (Satchel Paige) краткая биография бейсболиста

Биография Сатчела Пэйдж знаменита благодаря остроумию и выдающимся способностям питчера...

02 10 2021 2:25:44

Ассимиляция и диссимиляция в процессе метаболизма (9 класс)

Основные процессы метаболизма – ассимиляция и диссимиляция, тесно взаимосвязанные между собой...

01 10 2021 13:33:32

Вечный город и его жители (5 класс)

Вечный город и его жители (5 класс) Этот вечный город и его жители дали миру многое из того, чем люди пользуются до сих пор...

30 09 2021 18:46:48

Обоняние и вкус (биология, 8 класс)

Запах является одним из свойств веществ...

29 09 2021 3:37:33

Разряды числительных по значению – таблица с примерами употрeбления в русском языке

В зависимости от назначения, числительные делятся на три обширные группы, каждая из которых подробно описана в этой статье...

27 09 2021 19:14:50

Карта Зарубежной Европы – атлас стран со столицами (10-11 класс), географическое положение, регионы и границы

Карта Зарубежной Европы – атлас стран со столицами (10-11 класс), географическое положение, регионы и границы Атлас Зарубежной Европы включает все виды карт, здесь можно изучить порядка 40 стран, составляющих этот регион...

25 09 2021 13:12:12

Россия вступает в 20 век (окружающий мир, 4 класс)

Россия вступает в 20 век (окружающий мир, 4 класс) Глобальные перемены коснулись социальной, экономической и политической сфер общества...

24 09 2021 15:34:52

Самая краткая биография Гумилёва

Детство в биографии Гумилёва прошло в Царском селе...

20 09 2021 19:13:34

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...

19 09 2021 13:56:50

Карта Зарубежной Европы – атлас стран со столицами (10-11 класс), географическое положение, регионы и границы

Карта Зарубежной Европы – атлас стран со столицами (10-11 класс), географическое положение, регионы и границы Атлас Зарубежной Европы включает все виды карт, здесь можно изучить порядка 40 стран, составляющих этот регион...

18 09 2021 12:39:39

Природная зона острова Врангеля – основные особенности

Природная зона острова Врангеля – основные особенности Природной зоной острова Врангеля является тундра...

16 09 2021 10:41:13

Какие океаны омывают Антарктиду – береговая линия Южного океана, моря

Какие океаны омывают Антарктиду – береговая линия Южного океана, моря Рассказывает о непростом отношении ученых к Пятому океану...

15 09 2021 1:17:28

Политическая раздробленность Руси – причины начала периода, план на карте (история 10 класс)

Политическая раздробленность Руси – причины начала периода, план на карте (история 10 класс) Говоря кратко, это был долгий процесс, который должно было пережить любое феодальное государство...

14 09 2021 7:28:43

Антарктида – материк, его площадь, где находятся, высоты (7 класс)

Антарктида – материк, его площадь, где находятся, высоты (7 класс) Материк Антарктида омывается водами Атлантического, Индийского и Тихого океанов, иногда неофициально выделяемых в отдельный Южный океан...

12 09 2021 4:14:36

Топливно-энергетический комплекс России – состав, экономика и финансы

Топливно-энергетический комплекс России – состав, экономика и финансы В состав ТЭК входят отрасли топливной промышленности и электроэнергетика...

10 09 2021 19:55:52

Модальный глагол need – формы в английском языке

Модальный глагол need – формы в английском языке Основное значение этого глагола – сообщение о необходимости что-либо совершить или о ее отсутствии...

09 09 2021 16:50:58

Лесное хозяйство – деятельность, назначение, список по географии

Лесное хозяйство – деятельность, назначение, список по географии Указывает на входящие в структуру отрасли дополнительные элементы...

08 09 2021 16:49:10

Лафит Пинкей (Laffit Pincay) краткая биография

Участие в гонках в биографии Лафита Алехандро Пинкей началось еще в Панаме, а в 1965 году он переехал в США...

07 09 2021 13:37:14

Мутационная изменчивость – отличие от модификационной, примеры, структуры клетки

Слово мутация в переводе с латинского (mutatio) и означает изменение...

06 09 2021 12:31:16

Колчак Александр Васильевич краткая биография, личная жизнь адмирала

Биография Колчака богата историческими событиями...

05 09 2021 5:26:26

Основные модели мирового хозяйства – десятичлeнная и двучлeнная прострaнcтвенная

В связи с этим появилось несколько моделей мирового хозяйства, которых объединяет прострaнcтвенная связь...

04 09 2021 16:22:58

Древняя Греция – архитектура, музы и скульптура (история, 5 класс)

Ученые выделяют именно Древнюю Грецию как очаг зарождения основных фундаментальных наук, изобретений и искусства...

03 09 2021 4:35:12

Джин Саразен (Gene Sarazen) краткая биография гольфиста

Будучи сыном эмигрировавшего из Италии плотника, в биографии Джина Саразен занятия гольфом начались с роли кедди...

02 09 2021 19:10:10

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 ::