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.


Союзы Крымской войны (история, 8 класс)

Союзы Крымской войны (история, 8 класс) В ней, с одной стороны, участвовала Российская империя, с другой – коалиция Турции и нескольких европейских держав...

27 11 2022 11:38:28

Правила вежливости человека в общении (2 класс, окружающий мир)

Хорошим манерам нужно учиться с раннего возраста, и неуклонно соблюдать их при любых обстоятельствах, в любом окружении...

26 11 2022 10:42:59

Природная зона полуострова Ямал

Природная зона полуострова Ямал Омывается он Карским морем...

23 11 2022 3:31:53

Гражданская война в США (1861-1865) – даты, кратко об итогах

Гражданская война в США (1861-1865) – даты, кратко об итогах Она разгорелась 150 лет назад между северными штатами и южными за определение будущей судьбы института рабства в молодом государстве...

22 11 2022 5:39:10

Реформа Петра 1, какая буква исчезла из русского алфавита

Реформа Петра 1, какая буква исчезла из русского алфавита Была утверждена новая азбука и шрифт, который использовался на протяжении всего существования Российской империи...

21 11 2022 2:15:25

Строение семени однодольных и двудольных растений, цветка и плода

Строение семени однодольных и двудольных растений, цветка и плода Являясь частью материнского организма, оно одновременно содержит в себе зачаток дочернего...

20 11 2022 16:33:42

Движущие силы антропогенеза – социальные и биологические факторы

Движущие силы антропогенеза – социальные и биологические факторы Благодаря движущим силам антропогенеза возник современный вид людей – человек разумный...

19 11 2022 10:42:21

Феодальная раздробленность в Европе – итоги и причины у стран

Феодальная раздробленность в Европе – итоги и причины у стран Власть короля стала формальной, он сохранял ее только в пределах своих владений...

18 11 2022 3:18:44

Евгений Замятин биография кратко, творчество, даты и интересные факты

Евгений Замятин биография кратко, творчество, даты и интересные факты В биографии Замятина есть место и занимательным фактам, и увлекательным событиям...

17 11 2022 19:47:34

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...

16 11 2022 23:43:15

Строение электронных оболочек атомов (8 класс, химия) – схема, состояние в таблице

Строение электронных оболочек атомов (8 класс, химия) – схема, состояние в таблице Строение электронных оболочек атомов определяется положением элемента в Периодической системе химических элементов Д...

15 11 2022 4:54:37

Районы Зарубежной Европы – северная, южная и старопромышленная части, что относится к высокоразвитым

Районы Зарубежной Европы – северная, южная и старопромышленная части, что относится к высокоразвитым Принадлежность к тому или иному району в зависимости от применяемой классификации определяется или географическим положением, или уровнем развития хозяйства...

14 11 2022 23:15:21

Сложные союзные предложения, примеры с союхными словами

Сложные союзные предложения, примеры с союхными словами Такие предложения обычно употрeбляются в книжной речи, художественных и специализированных текстах (научных, публицистических, юридических и т...

13 11 2022 1:28:35

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...

12 11 2022 22:28:46

Самая краткая биография Магеллана

Самая краткая биография Магеллана Родился Магеллан в Португалии, первые свои морские экспедиции совершил под контролем португальского короля Франсишку Алмейды...

11 11 2022 11:22:36

Природные зоны европейской части России – какая занимает большую часть

На севере она ограничена Полярным кругом, на юге – Кавказскими горами...

10 11 2022 22:19:28

Взаимодействие общества и природы, проблемы экологического взаимодействия человека и природы для 10 класса

Взаимодействие общества и природы, проблемы экологического взаимодействия человека и природы для 10 класса Прежде всего, это общефилософское понятие, которое появилось ещё в античной научной литературе...

09 11 2022 18:39:32

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...

08 11 2022 20:15:51

Члeнистоногие – общая хаpaктеристика типа и классов (7 класс)

Члeнистоногие – общая хаpaктеристика типа и классов (7 класс) Данный материал поможет вспомнить основные термины и иметь представление об этом типе животных, их особенностях и происхождении...

07 11 2022 13:22:31

Машиностроительный комплекс России – современные проблемы, таблица для 9 класса

Машиностроительный комплекс России – современные проблемы, таблица для 9 класса Разделяясь на общее, тяжелое и среднее, машиностроение распределено по регионам неравномерно...

06 11 2022 4:21:22

Общая хаpaктеристика Зарубежной Европы – состав, населения и хозяйство по странам (11 класс)

Общая хаpaктеристика Зарубежной Европы – состав, населения и хозяйство по странам (11 класс) Она занимает территорию площадью пять миллионов квадратных километров, на которой проживает 520 миллионов человек...

05 11 2022 19:12:26

Города Африки (крупнейшие)

Города Африки (крупнейшие) Дает представление о заселенности мегаполисов материка...

03 11 2022 20:58:49

Население Южной Америки (7 класс) – размещение на материке, коренные народы

Население Южной Америки (7 класс) – размещение на материке, коренные народы Оно состоит из представителей самых различных рас, которые в разные периоды истории осваивали этот континент...

02 11 2022 9:40:52

Самая краткая биография Невского

Самая краткая биография Невского Был сыном переяславльского князя...

31 10 2022 3:25:50

Склонение количественных числительных – таблица с примерами

Склонение количественных числительных – таблица с примерами Схемы склонений числительных разнообразны...

30 10 2022 19:20:16

Распространение реформации в Европе. Контрреформация (7 класс)

Распространение реформации в Европе. Контрреформация (7 класс) Оно приобрело название «реформация», а противоположное ему – «контрреформация»...

29 10 2022 23:50:12

Избирательная система – типы и виды в РФ, смысл понятия (обществознание, 10 класс)

Избирательная система – типы и виды в РФ, смысл понятия (обществознание, 10 класс) Для этого существует целая система взаимосвязанных органов, норм, которые должны организовывать возможность такого участия: она получила название избирательной системы...

28 10 2022 22:59:26

Итоги Северной войны – таблица основных событий, ход и результаты победы России

Итоги Северной войны – таблица основных событий, ход и результаты победы России Именно по итогам Северной войны Россию стали именовать империей...

26 10 2022 0:30:51

Грозит ли земле перенаселение (7 класс, география)

Грозит ли земле перенаселение (7 класс, география) С каждым годом количество живущих на планете людей увеличивается примерно на 80 миллионов человек...

25 10 2022 1:50:25

Стив Янг (Steve Young) краткая биография

Стив Янг (Steve Young) краткая биография Наиболее известен как куортербек «Сан-Франциско фортинайнерс» (San Francisco 49ers)...

23 10 2022 13:46:56

Минеральные ресурсы Америки (США) – основные сведения

Минеральные ресурсы Америки (США) – основные сведения Благодаря удачному географическому расположению и большой площади страны, здесь можно найти пpaктически все необходимое для обеспечения нужд местной промышленности...

21 10 2022 13:38:20

Фазы фотосинтеза – синтез АТФ и образование глюкозы, признаки процесса

Фазы фотосинтеза – синтез АТФ и образование глюкозы, признаки процесса Он растянут во времени и состоит из двух фаз...

20 10 2022 12:47:21

Виды социальной стратификации – политическая, профессиональная, прогрессивная и регрессивная

Виды социальной стратификации – политическая, профессиональная, прогрессивная и регрессивная Она, как и многие другие социальные явления имеет несколько разновидностей...

19 10 2022 6:48:45

Причины Крымской войны 1853-1856 гг, кратко о поводах и поражении России

Причины Крымской войны 1853-1856 гг, кратко о поводах и поражении России Это противоречило планам Великих Европейских держав, которые намеревались противодействовать России и помочь османам в грядущей войне...

18 10 2022 11:39:31

Past Simple – слова-указатели, маркеры и подсказки времени

Past Simple – слова-указатели, маркеры и подсказки времени Знание подобных подсказок поможет правильно употрeбллять формы глаголов...

17 10 2022 0:24:26

Природные зоны Северного и Южного полушария

Природные зоны Северного и Южного полушария Природные зоны Северного полушария закономерно сменяют друг друга в широтном направлении от полюсов к экватору точно так же, как и природные зоны Южного полушария...

16 10 2022 19:39:24

Топливная промышленность России – энергетическая отрасль природных ресурсов

Топливная промышленность России – энергетическая отрасль природных ресурсов Какие же главные отрасли топливной промышленности выделяют , и насколько развиты они в России? ...

15 10 2022 18:12:19

Карта природных зон России (4 класс) по окружающему миру

Карта природных зон России (4 класс) по окружающему миру Полученные знания помогут еще больше узнать окружающий нас мир, отлично подготовиться к уроку и получить отменные оценки на годовых контрольных...

13 10 2022 19:42:12

Роджер Федерер (Roger Federer) краткая биография теннисиста

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

12 10 2022 3:23:19

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 ::