Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл > Эрудит - интересные факты
Эрудит - интересные факты    


Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл

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.


Зачем люди осваивают космос? (окружающий мир, 1 класс)

Зачем люди осваивают космос? (окружающий мир, 1 класс) Первые летательные аппараты были неуклюжими и небезопасными, и не могли подниматься очень высоко...

26 11 2023 11:32:49

Северная война – кратко о великих завоеваниях (1700-1721) в таблице по датам

Северная война – кратко о великих завоеваниях (1700-1721) в таблице по датам Великая Северная война, которую изучают по истории в 8 классе открыла путь к Балтике и способствовала «превращению» России в империю...

24 11 2023 17:40:43

Значение паукообразных в природе и жизни человека – основное влияние

Значение паукообразных в природе и жизни человека – основное влияние Какое именно значение паукообразных в природе и жизни человека, вы узнаете, прочитав данную статью...

23 11 2023 9:24:35

Жизнь египетского вельможи (5 класс)

Жизнь египетского вельможи (5 класс) Одевались они в одежду из тонкого льна и носили множество золотых украшений, которые говорили об их богатстве и высоком статусе...

21 11 2023 8:43:52

Экономическая политика красных и белых в таблице (история, 9 класс)

Экономическая политика красных и белых в таблице (история, 9 класс) стала одним из самых трагических событий в отечественной истории...

20 11 2023 12:27:31

Самая краткая биография Карла Великого

Самая краткая биография Карла Великого По мнению ученых, Карл родился 2 апреля 742 года...

19 11 2023 11:33:21

Международная красная книга – список животных и растений (4 класс)

Международная красная книга – список животных и растений (4 класс) Для того, чтобы человечество знало, какие представители флоры и фауны нуждаются в самом бережном отношении, была создана Международная Красная книга...

17 11 2023 22:25:29

Внутренние воды России – реки, разнообразие и виды с основными особенностями

Внутренние воды России – реки, разнообразие и виды с основными особенностями Значительны в Российской Федерации и запасы пресных вод...

16 11 2023 20:54:36

Джонни Унитас (Johnny Unitas) краткая биография

Джонни Унитас (Johnny Unitas) краткая биография Биография Джонни Унитас известна как куортербека «Балтимор Колтс» с 1956 по 1972 год...

15 11 2023 10:19:29

Распад Османской империи – кратко о причинах

Распад Османской империи – кратко о причинах В XVII веке империя вступила в затяжной социально-политический кризис...

14 11 2023 2:44:43

Нидерландская буржуазная революция – причины и итоги кратко

Нидерландская буржуазная революция – причины и итоги кратко Правителем территорий стал его сын Филипп ΙΙ, политика которого привела к массовым восстаниям...

13 11 2023 6:48:41

Основные модели мирового хозяйства – десятичлeнная и двучлeнная прострaнcтвенная

Основные модели мирового хозяйства – десятичлeнная и двучлeнная прострaнcтвенная В связи с этим появилось несколько моделей мирового хозяйства, которых объединяет прострaнcтвенная связь...

12 11 2023 0:43:40

Природные зоны Италии – основные особенности

Природные зоны Италии – основные особенности Является одним из крупнейших туристических центров всего мира...

11 11 2023 8:26:22

Средиземноморская природная зона (3 класс) – животные и растения

Средиземноморская природная зона (3 класс) – животные и растения Для нее хаpaктерен мягкий климат с сухим летом и теплой дождливой зимой, а также преобладание жестколистных вечнозеленых лесов...

10 11 2023 1:51:28

Ресурсы мирового океана (география 10 класс) – шельфы, энергетические, биологические и основные ресурсы

Ресурсы мирового океана (география 10 класс) – шельфы, энергетические, биологические и основные ресурсы По мнению всех исследователей, он является огромной кладовой природных богатств, самых разных ресурсов, исчерпаемых и неисчерпаемых, возобновляемых и невозобновляемых...

09 11 2023 0:36:36

Металлургический комплекс России – хаpaктеристика, схема в таблице

Металлургический комплекс России – хаpaктеристика, схема в таблице Развитие последних невозможно без развития металлургии, которая в свою очередь является основой машиностроения...

08 11 2023 7:14:11

Что такое погода (2 класс) определение по окружающему миру

Что такое погода (2 класс) определение по окружающему миру Погода может быть очень изменчивой даже в течение одного дня...

06 11 2023 21:30:59

Природные зоны ЮАР – основные особенности

Природные зоны ЮАР – основные особенности Территория республики занимает 4% материка...

04 11 2023 16:17:30

Таблица “Экологические группы птиц” (7 класс, биология)

Таблица “Экологические группы птиц” (7 класс, биология) Пернатые освоили леса, луга, горы, болота, научились строить сложные гнёзда и добывать различную пищу...

02 11 2023 22:40:27

Валентность химических элементов – как определить, таблица валентности (8 класс)

Валентность химических элементов – как определить, таблица валентности (8 класс) Каким же образом правильно записать формулу и не ошибиться в индексе химического элемента? Это легко сделать, если иметь представление, что такое валентность...

01 11 2023 1:28:37

История человечества с самого начала (окружающий мир)

История человечества с самого начала (окружающий мир) Благодаря археологическим раскопкам ученые смогли установить, что зарождение человеческой расы произошло в Африке – именно там были обнаружены останки первобытных людей...

31 10 2023 16:15:31

Географическое положение Франции – ЭГП и границы

Географическое положение Франции – ЭГП и границы Ее площадь составляет 551,5 кв...

30 10 2023 1:20:26

Шляпочные грибы – строение, как образуются споры (5 класс, биология)

Шляпочные грибы – строение, как образуются споры (5 класс, биология) В этой статье мы расскажем о высших представителях данного царства – шляпочных грибах...

29 10 2023 11:29:18

Йозеф Геббельс биография и состав семьи политика кратко

Йозеф Геббельс биография и состав семьи политика кратко Его должность подразумевала распространение информации и идеологии...

28 10 2023 17:37:47

Роналдиньо (Ronaldinho) краткая биография футболиста

Роналдиньо (Ronaldinho) краткая биография футболиста Наиболее известен как кудрявый бразильский полузащитник « Барселоны»...

27 10 2023 6:47:11

Краткая биография Лермонтова, самое главное и краткое содержание жизни Михаила Юрьевича для всех классов

Краткая биография Лермонтова, самое главное и краткое содержание жизни Михаила Юрьевича для всех классов Его творчество известно большим разнообразием тем и мотивов лирики...

26 10 2023 2:40:30

Средневековый город – формирование, городское ремесло в Европе (6 класс, история)

Средневековый город – формирование, городское ремесло в Европе (6 класс, история) Он подчинялся другим законам и имел другую планировку...

25 10 2023 4:53:50

Роджер Федерер (Roger Federer) краткая биография теннисиста

Роджер Федерер (Roger Federer) краткая биография теннисиста Наиболее известен как пятикратный чемпион Уимблдона (2003-2007)...

24 10 2023 15:42:54

Природные зоны Северной Америки – таблица и хаpaктеристика, карта

Природные зоны Северной Америки – таблица и хаpaктеристика, карта Северная Америка имеет менее суровые условия, нежели аналогичные области в России...

23 10 2023 2:40:57

Обособление причастий и причастного оборота, правила для сложных случаев

Обособление причастий и причастного оборота, правила для сложных случаев На это влияет позиция, которую занимает причастный оборот в предложении...

22 10 2023 18:50:18

Пластический и энергетический обмен – процессы и их отличия в таблице

Пластический и энергетический обмен – процессы и их отличия в таблице В процессе распада сложных веществ образуется энергия, которая тратится на построение и работу всего организма (рост тканей, сокращение мышц, поддержание тепла)...

21 10 2023 12:32:36

Правила общения с родителями по пунктам (обществознание, 6 класс)

Правила общения с родителями по пунктам (обществознание, 6 класс) Малая группа строится по своим законам: у члeнов семьи особые роли, климат и правила...

20 10 2023 20:38:43

Мир глазами астронома (4 класс) по окружающему миру

Мир глазами астронома (4 класс) по окружающему миру Узнаем, что такое вселенная, и какое место в ней занимает наша планета Земля...

19 10 2023 6:23:18

Механизм государства – понятие и структура, функции бюрократии и бюрократизма

Механизм государства – понятие и структура, функции бюрократии и бюрократизма И эти проявления часто называют механизмом государства...

18 10 2023 22:21:12

Краткая биография Джон Толкин (John Tolkien) Гуманитарные науки, Писатели

Краткая биография Джон Толкин (John Tolkien)  Гуманитарные науки, Писатели Он больше известен как автор произведений «Хоббит» и трилогии «Властелин Колец»...

17 10 2023 1:52:19

Брайан Крэнстон (Bryan Cranston) краткая биография актёра

Брайан Крэнстон (Bryan Cranston) краткая биография актёра В ней школьный учитель изготавливал метамфетамин и превратился в криминального авторитета...

16 10 2023 20:41:12

Самая краткая биография Шишкина

Самая краткая биография Шишкина Родился Иван в городе Елабуга в Вятской губернии 25 января 1832 года в купеческой семье...

15 10 2023 21:49:38

Природная зона Арктики в России

Природная зона Арктики в России Она включает Северный Ледовитый океан, окраины Евразии и Америки...

14 10 2023 15:25:51

Шугар Робинсон (Sugar Robinson) краткая биография боксера

Шугар Робинсон (Sugar Robinson) краткая биография боксера Настоящим именем Шугар Рэя Робинсона было Уолкер Смит...

13 10 2023 20:28:19

Монгольская империя – основатель, образование, распад

Монгольская империя – основатель, образование, распад Ее территория окончательно сложилась к 13 веку...

12 10 2023 9:26:37

Природная зона полуострова Ямал

Природная зона полуострова Ямал Омывается он Карским морем...

11 10 2023 1:35:54

Отделы тела речного paка – из чего состит, строение и форма

Отделы тела речного paка – из чего состит, строение и форма Благодаря особенностям внешнего и внутреннего строения тела, речные paки считаются высокоорганизованным семейством по сравнению с другими paкообразными...

10 10 2023 11:45:55

Агенты социализации – схема (8 класс, обществознание)

Агенты социализации – схема (8 класс, обществознание) Сложный процесс длится в зависимости от индивидуальных особенностей человека, условий его проживания, экологии, состояния здоровья и других многочисленных факторов...

09 10 2023 15:47:20

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 ::