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.
В этой статье мы рассмотрим нервную систему члeнистоногих, обозначим её особенности и функции...
15 10 2021 14:26:23
Мир раскололся на два враждебных лагеря во главе с США и СССР...
14 10 2021 23:26:40
Формулировка этого закона, его значение и применение в повседневной жизни подробно рассматривается в этой статье...
12 10 2021 22:27:13
...
11 10 2021 9:56:21
На письме предложения в составе БСП могут отделяться запятой, точкой с запятой, тире или двоеточием...
10 10 2021 21:21:22
Наиболее известен как сильный отбивающий «Нью-Йорк Янкиз»...
09 10 2021 2:12:44
Материал содержит в себе интересные факты о историческом становлении государства...
08 10 2021 20:53:24
Многие растения подвергаются вытаптыванию животными и людьми, выдерживают лазающих животных и гнёзда птиц...
07 10 2021 15:19:13
Территории, обладающие общими условиями, называются природными зонами...
06 10 2021 16:48:44
В биографии Пугачёва очень много «тёмных пятен», многие моменты до сих пор изучаются историками...
05 10 2021 12:26:16
Указаны точные координаты крайних точек материка относительно сторон света...
04 10 2021 19:16:55
В данной статье описаны способы определения падежей местоимений, особенности склонения различных видов местоимений с наглядными примерами...
03 10 2021 20:46:55
Строение электронных оболочек атомов определяется положением элемента в Периодической системе химических элементов Д...
02 10 2021 6:12:59
Этом случае речь идет о переходности глаголов...
01 10 2021 16:17:47
Вакуумом принято называть прострaнcтво, в котором находится газ, давление которого в сотни, а может быть и в тысячи раз ниже атмосферного...
29 09 2021 5:53:38
Участниками Первой Мировой войны 1914-1918 годов стали 38 из 59 существовавших на тот момент государств...
28 09 2021 23:15:39
Он считается одним из основателей информатики...
27 09 2021 12:28:39
Отвечают на вопросы Какой? Каков? Сколько? В статье описана синтаксическая роль указательных местоимений, особенности их склонения с наглядными примерами...
25 09 2021 8:34:40
Каждый тип отличается способом получения органических веществ...
24 09 2021 5:20:34
Современную жизнь уже трудно представить без автотрaнcпорта...
23 09 2021 20:14:17
На севере она ограничена Полярным кругом, на юге – Кавказскими горами...
22 09 2021 8:15:19
Давайте рассмотрим это понятие подробнее...
21 09 2021 18:31:11
Здесь вы узнаете, как образуются возвратные глаголы, чем они отличаются от невозвратных глаголов...
20 09 2021 11:53:31
О том, когда употрeбляется и как образуется время Past Perfect Continuous (Прошедшее Совершенное Длительное) – более подробно говорим далее...
19 09 2021 14:21:24
Восточная или Византийская империя сумела сберечь традиции римской культуры и государственности за годы своего существования...
18 09 2021 10:20:28
Известна как легенда швейцарского гольфа, пять раз названная лучшим игроком года Женской Ассоциации Профессионального Гольфа...
17 09 2021 14:59:10
Каким же образом правильно записать формулу и не ошибиться в индексе химического элемента? Это легко сделать, если иметь представление, что такое валентность...
16 09 2021 11:53:21
Резкий скачек в 18 веке, называемые промышленной революцией, дал начало современной расстановке сил и формированию мировых экономических лидеров...
15 09 2021 17:41:32
В биографии Джеки Стюарт гонки прочно вошли в 1961 году, а до 1973 он 27 раз стал мировым чемпионом Гран-При...
14 09 2021 5:10:10
Оно было присвоено в честь героини древнегреческого мифа, искусной пряхи Арахны...
13 09 2021 9:10:39
Этот вечный город и его жители дали миру многое из того, чем люди пользуются до сих пор...
12 09 2021 22:39:26
Биография Бертольдо ди Джованни известна как история ученика и помощника Донателло, а позже – учителя Микеланджело...
10 09 2021 15:46:11
Материковая — это суша и на ней есть горы, равнины и низменности – их видно и всегда можно по ним пройти...
09 09 2021 5:11:54
Он проходил примерно с 800 по 900 годы...
08 09 2021 12:16:23
Именно тогда Майкл Фарадей обнаружил это явление, ставшее в итоге важнейшим открытием в электродинамике...
07 09 2021 15:43:35
Автор таких бесcмepтных произведений, как: «Идиот», «Преступление и наказание», «Униженные и оскорблённые», «Братья Карамaзoвы» и многих других...
06 09 2021 17:57:38
Во всем мире геологи занимаются поиском новых месторождений минеральных ресурсов...
05 09 2021 0:23:40
Родился Леонид 9 августа 1871 года в городе Орел...
03 09 2021 21:47:50
Наша планета очень щедрая: она дарит нам тепло, кров, пропитание, однако в результате неразумной человеческой деятельности она начала сильно страдать...
02 09 2021 20:42:15
Эту тему рассматривают на географии в 7 классе...
01 09 2021 13:24:49
Популярность певицы не уменьшается, а сама певица находится на втором месте в мире по количеству заработанных музыкантом денег...
31 08 2021 4:49:29
Линия фронта в этой войне проходила не через поля и леса, а в душах и умах людей, заставляя брата стрелять в брата, а сына поднимать саблю на отца...
29 08 2021 14:57:30
Биография Марио Лемье известна как история звезды комaнды «Питсбург пенгуинс»...
28 08 2021 10:45:38
Резкий скачек в 18 веке, называемые промышленной революцией, дал начало современной расстановке сил и формированию мировых экономических лидеров...
27 08 2021 0:12:17
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 ::
