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.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Это были военно-колонизаторские войны в странах Ближнего Востока под религиозными лозунгами борьбы христиан против «неверных», то есть мусульман...
31 07 2021 14:48:22
Материал рассказывает о странах, которые входят в состав региона...
30 07 2021 0:32:30
Во время студенческих лет (он обучался в университете Миннесоты) его спортивный талант проявлялся всесторонне...
29 07 2021 2:46:58
В статье приведены правила постановки знаков препинания в предложении, где числительные выступают в качестве главных члeнов...
28 07 2021 4:56:27
Развитие последних невозможно без развития металлургии, которая в свою очередь является основой машиностроения...
27 07 2021 20:11:58
Подобный климат создал благоприятные условия для развития буйной растительности и животного мира...
25 07 2021 20:19:53
Именно о Священной Римской империи германской нации пойдет речь в нашей статье...
24 07 2021 1:56:46
Прочитав статью, вы узнаете, что это такое, ознакомитесь с особенностями употрeбления однородных члeнов предложения, а также правилами пунктуации при их написании...
22 07 2021 12:31:45
Из-за ее непоследовательности она вызывала критику как со стороны помещиков, так и со стороны крестьян...
21 07 2021 12:33:16
Биография Джо Монтана известна как куортербека «Сан-Франциско фортинайнерс», выигравшего Суперкубок...
20 07 2021 4:16:56
Историки отмечают несколько причин отмены крепостного права при Александре 2...
19 07 2021 6:55:39
Биография Сезанна известна как история лидера революции абстpaкционизма в современной живописи...
18 07 2021 11:27:31
В этой статье рассмотрены правила написания числительных с НЕ, а также приведены наглядные примеры...
17 07 2021 12:55:47
Много лет провел в эмиграции...
16 07 2021 10:44:38
И действительно 17 столетие на Руси «пестрит» бунтами, крестьянскими и городскими восстаниями...
15 07 2021 6:32:52
Родился Иосиф Бродский 24 мая 1940 года в Ленинграде...
14 07 2021 12:50:47
Тундра отличается суровыми климатическими условиями, очень скудной растительностью и животным миром...
13 07 2021 22:32:39
Это были военно-колонизаторские войны в странах Ближнего Востока под религиозными лозунгами борьбы христиан против «неверных», то есть мусульман...
12 07 2021 16:30:13
Предлагаем выяснить, какими же были основные причины Второй мировой войны...
09 07 2021 15:55:12
На территории нашей страны находятся 13 морей...
08 07 2021 18:54:17
Выделяют несколько разновидностей лесов в зависимости от климатического пояса...
07 07 2021 2:10:30
Она ознаменовалась важными событиями, которые повлияли на ход истории человечества...
06 07 2021 17:31:53
Выделение знаками препинания происходит независимо от расположения оборота в предложении...
05 07 2021 0:40:18
На такой внушительной территории находится множество больших и малых городов, каждый из которых обладает неповторимым колоритом, историей, культурой...
04 07 2021 10:45:32
Для этого существует целая система взаимосвязанных органов, норм, которые должны организовывать возможность такого участия: она получила название избирательной системы...
03 07 2021 4:47:51
Такие биополимеры называются нуклеиновыми кислотами...
02 07 2021 17:41:45
Большое значение в развитии экономико-географического положения региона играют минеральные, лесные и водные ресурсы...
01 07 2021 10:21:54
Родился Казимир 23 февраля 1878 года в Киеве в семье с польскими корнями...
30 06 2021 10:59:23
Дать точное определение богатству, можно лишь, если слово «богатство» применимо в определённом контексте...
29 06 2021 20:26:59
Он стал первым европейцем, которому удалось переплыть из Атлантического океана в Тихий, и таким образом доказать наличие единого и неделимого Мирового океана...
27 06 2021 6:59:19
Родился Никола Тесла в селе Смиляны в Австро-Венгрии в семье священника...
26 06 2021 8:17:26
В западной части этого региона на долю островов и полуостровов приходится одна треть всей суши...
25 06 2021 18:12:20
С их помощью можно развить различные отрасли промышленности, модернизировать социальную сферу...
24 06 2021 1:30:55
Материал поможет вспомнить и закрепить знания по биологии, изученные в 6 классе, подготовиться к проверочной работе по теме или подготовить дополнительную информацию к уроку...
20 06 2021 5:50:37
Эту тему рассматривают на географии в 7 классе...
17 06 2021 15:45:25
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)...
15 06 2021 20:44:39
На западе страны расположена горная местность, которая находится под влиянием Тихого океана, а для равнинных областей с резко континентальным климатом хаpaктерно влияние Арктики...
14 06 2021 17:12:46
При рождении в биографии Вилли Хопп было получено имя Вильям Фредерик Хопп...
13 06 2021 18:21:41
Более известный под псевдонимом «Cap»...
12 06 2021 11:56:44
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 ::
