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.
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
По своему строению и хаpaктерным признакам он относится к типу члeнистоногих...
19 10 2021 19:41:13
Он сотрудничал со знаменитым журналом « Желтая книга» во время обучения в Оксфорде...
18 10 2021 21:18:33
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
Биография Элке Клийстерс известна как биография юной теннисистки семейства Клийстерс...
14 10 2021 2:16:35
В конце тринадцатого века он совершил, по тем временам, невероятный по дальности и длительности поход на Восток...
13 10 2021 11:38:36
О том, что происходило в этот отрезок времени – 1725-1762 года – и говорим сегодня...
12 10 2021 11:48:25
Самые известные из них – клещи, скорпионы и пауки...
11 10 2021 6:11:43
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
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
...
Она во многом предопределила события современности, способствовала развитию общественного самосознания, науки, технического прогресса...
06 10 2021 4:20:48
Если задаваться вопросом, сколько всего их существует, то в географии принято насчитывать девять категорий...
05 10 2021 20:12:41
На Земле существует несколько таких зон, которые плавно переходят одна в другую...
04 10 2021 9:37:14
Однако даже в наши дни происходит непрерывное развитие форм рельефа...
03 10 2021 18:29:25
Биография Сатчела Пэйдж знаменита благодаря остроумию и выдающимся способностям питчера...
02 10 2021 2:25:44
Основные процессы метаболизма – ассимиляция и диссимиляция, тесно взаимосвязанные между собой...
01 10 2021 13:33:32
Этот вечный город и его жители дали миру многое из того, чем люди пользуются до сих пор...
30 09 2021 18:46:48
кв...
28 09 2021 20:27:28
В зависимости от назначения, числительные делятся на три обширные группы, каждая из которых подробно описана в этой статье...
27 09 2021 19:14:50
...
26 09 2021 12:48:39
Атлас Зарубежной Европы включает все виды карт, здесь можно изучить порядка 40 стран, составляющих этот регион...
25 09 2021 13:12:12
Глобальные перемены коснулись социальной, экономической и политической сфер общества...
24 09 2021 15:34:52
...
21 09 2021 7:57:23
Детство в биографии Гумилёва прошло в Царском селе...
20 09 2021 19:13:34
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
Атлас Зарубежной Европы включает все виды карт, здесь можно изучить порядка 40 стран, составляющих этот регион...
18 09 2021 12:39:39
Природной зоной острова Врангеля является тундра...
16 09 2021 10:41:13
Рассказывает о непростом отношении ученых к Пятому океану...
15 09 2021 1:17:28
Говоря кратко, это был долгий процесс, который должно было пережить любое феодальное государство...
14 09 2021 7:28:43
Материк Антарктида омывается водами Атлантического, Индийского и Тихого океанов, иногда неофициально выделяемых в отдельный Южный океан...
12 09 2021 4:14:36
В состав ТЭК входят отрасли топливной промышленности и электроэнергетика...
10 09 2021 19:55:52
Основное значение этого глагола – сообщение о необходимости что-либо совершить или о ее отсутствии...
09 09 2021 16:50:58
Указывает на входящие в структуру отрасли дополнительные элементы...
08 09 2021 16:49:10
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
Слово мутация в переводе с латинского (mutatio) и означает изменение...
06 09 2021 12:31:16
Биография Колчака богата историческими событиями...
05 09 2021 5:26:26
В связи с этим появилось несколько моделей мирового хозяйства, которых объединяет прострaнcтвенная связь...
04 09 2021 16:22:58
Ученые выделяют именно Древнюю Грецию как очаг зарождения основных фундаментальных наук, изобретений и искусства...
03 09 2021 4:35:12
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 ::
.jpg "Полтавская битва – кратко самое главное (дата, участники, союзники) 1709 год")
