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.


Однородные члeны предложения связанные сочинительными союзами, соединение с помощью повторяющихся союзов

Однородные члeны предложения связанные сочинительными союзами, соединение с помощью повторяющихся союзов В предложении однородные члeны могут быть связаны сочинительной союзной или бессоюзной связью...

02 07 2022 8:57:18

Объекты гражданских прав – понятие и виды, классификация

Объекты гражданских прав – понятие и виды, классификация Такие отношения могут возникать по поводу различных вещей, которые принято называть объектами гражданских прав...

01 07 2022 19:32:30

Основные природные зоны мира, распространение по Земле

Основные природные зоны мира, распространение по Земле Территории, обладающие общими условиями, называются природными зонами...

30 06 2022 19:37:22

Джек Джонсон (Jack Johnson) краткая биография боксера

Джек Джонсон (Jack Johnson) краткая биография боксера При рождении он получил имя Джон Артур Джонсон...

29 06 2022 12:11:35

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...

28 06 2022 18:11:29

Митоз и мейоз – кратко и понятно, сравнение отличий и сходств в таблице хаpaктеристик

Митоз и мейоз – кратко и понятно, сравнение отличий и сходств в таблице хаpaктеристик В природе существует несколько видов и способов деления...

27 06 2022 20:19:37

Тела, вещества, частицы (3 класс) к уроку по окружающему миру

Тела, вещества, частицы (3 класс) к уроку по окружающему миру Но все многообразие нашего мира можно условно разделить на три группы: тела, вещества и частицы...

26 06 2022 20:31:58

Биография Циолковского кратко, самое важное о Константине Эдуардовиче

Биография Циолковского кратко, самое важное о Константине Эдуардовиче Автор десятков трудов по paкетодинамике, аэронавтике и космонавтике...

25 06 2022 17:26:16

Климат Южной Америки, в каких климатических поясах расположена

Климат Южной Америки, в каких климатических поясах расположена Большая его часть находится в экваториальном поясе, субтропиках и тропиках...

24 06 2022 5:25:30

Франко-прусская война (1870-1871) – итоги, значение, мирный договор (8 класс)

Франко-прусская война (1870-1871) – итоги, значение, мирный договор (8 класс) Франция не желала появления сильного политического противника у своих границ, поэтому война между ними была неизбежной...

23 06 2022 17:48:17

Хозяйство Зарубежной Европы – таблица и рисунок расселения по географии (11 класс)

Хозяйство Зарубежной Европы – таблица и рисунок расселения по географии (11 класс) Основными в хозяйстве Зарубежной Европы являются экспорт товаров и услуг, промышленное и сельскохозяйственное производство, развитие международного туризма...

22 06 2022 13:17:35

Разбор местоимения как части речи – правила и примеры

Разбор местоимения как части речи – правила и примеры В статье приведен подробный план разбора местоимений, а также наглядные примеры...

21 06 2022 10:25:55

Берлинский кризис 1961 года – кратко о событиях и причинах

Берлинский кризис 1961 года – кратко о событиях и причинах Считается, что начало ему было положено еще в 1958 году, когда Никита Хрущев 27 ноября провозгласил “Берлинский ультиматум”...

20 06 2022 8:47:24

Клеточные включения – строение и функции в таблице

Клеточные включения – строение и функции в таблице Обычно содержатся в цитоплазме, но могут встречаться в митохондриях, в ядре и других органоидах...

19 06 2022 5:40:50

Леди Гага (Lady Gaga) краткая биография певицы

Леди Гага (Lady Gaga) краткая биография певицы Её следующий мини-альбом “The Fame Monster” был шесть раз номинирован на премию «Грэмми»...

18 06 2022 5:22:21

Самая краткая биография Пугачёва

Самая краткая биография Пугачёва В биографии Пугачева с 1756 по 1763 года принималось участие в Семилетней войне...

16 06 2022 21:50:10

Плацентарные млекопитающие – особенности размножения животных

Плацентарные млекопитающие – особенности размножения животных Наличие плаценты – только одна из нескольких прогрессивных черт организации плацентарных млекопитающих...

15 06 2022 8:29:11

Литосфера Земли – закономерности развития, из чего состоит верхняя твердая оболочка

Литосфера Земли – закономерности развития, из чего состоит верхняя твердая оболочка Это одна из оболочек планеты, образованная твердыми компонентами...

13 06 2022 17:41:38

Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир)

Цепь питания на примере тайги и луга (4 класс, окружающий мир) Происходит это благодаря такому понятию как цепь питания...

11 06 2022 21:33:10

Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования

Исследователи Северной Америки – история открытия и исследования Дать исчерпывающую информацию об исследователях, которые внесли научный вклад, чьи имена известны каждому...

10 06 2022 15:35:26

Обоняние и вкус (биология, 8 класс)

Обоняние и вкус (биология, 8 класс) Запах является одним из свойств веществ...

09 06 2022 16:32:37

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...

08 06 2022 17:29:57

Переходные природные зоны России (4 класс), зона лесостепей как промежуточная

Переходные природные зоны России (4 класс), зона лесостепей как промежуточная Преобладание равнинного рельефа и большая протяженность территории делает зональность ярко выраженной...

07 06 2022 13:52:19

Отечественная война 1812 года кратко (окружающий мир, 4 класс)

Отечественная война 1812 года кратко (окружающий мир, 4 класс) Ему удалось покорить многие страны, но без сломленной России он не мог чувствовать себя полноправным мировым хозяином: он был уверен, что очень быстро завоюет северное государство, но именно здесь он познал поражение...

06 06 2022 22:52:24

Животные Австралии списком, своеобразие животного мира природных зон

Животные Австралии списком, своеобразие животного мира природных зон Раскрывает интересные факты об отдельных его представителях...

05 06 2022 9:38:11

Падежи местоимений – таблица определения в русском языке

Падежи местоимений – таблица определения в русском языке В данной статье описаны способы определения падежей местоимений, особенности склонения различных видов местоимений с наглядными примерами...

04 06 2022 8:22:40

Свободное время (5 класс, обществознание) – как я провожу его

Свободное время (5 класс, обществознание) – как я провожу его Обществознание за 5 класс помогает разобраться с простым термином «время»...

02 06 2022 5:33:13

Круговорот воды в природе – схема превращения, кратко как происходит

Круговорот воды в природе – схема превращения, кратко как происходит Окружающую среду невозможно представить без воды, поскольку только при ее участии происходят многие физические, химические и биологические процессы...

01 06 2022 20:22:20

Вторая мировая война 1939-1945 – когда началась, история кратко

Вторая мировая война 1939-1945 – когда началась, история кратко 20 столетие не стало исключением...

29 05 2022 9:19:13

Варны в Древней Индии – варно-кастовая система, ее возникновение

Варны в Древней Индии – варно-кастовая система, ее возникновение Варно-кастовая система Древней Индии, возникшая на заре цивилизации, в течение многих сотен лет оказывала огромное влияние на жизнь общества...

28 05 2022 12:48:48

Морфологические признаки причастия – постоянные и непостоянные, глагольная форма

Морфологические признаки причастия – постоянные и непостоянные, глагольная форма Поскольку причастия совмещают в себе хаpaктеристики прилагательных и глаголов, они обладают постоянными и непостоянными признаками, которые подробно описаны в данной статье...

27 05 2022 22:20:31

Природные ресурсы России, добываемые на Европейском севере и других районах

Природные ресурсы России, добываемые на Европейском севере и других районах На ее территории расположено множество самых разных климатических поясов и природных зон, что создало благоприятные условия для формирования многих ценных ресурсов...

26 05 2022 23:56:46

Население Германии – численность и плотность

Население Германии – численность и плотность В статье приведены некоторые статистические данные, которые указывают на факторы определяющие такое явление как старение нации...

25 05 2022 9:13:32

Итоги смутного времени – кратко о последствиях для России

Итоги смутного времени – кратко о последствиях для России Страна перенесла тяжелый экономический и социальный кризис...

24 05 2022 13:34:48

Природная зона Пермского края, в какой зоне находится Пермь

Природная зона Пермского края, в какой зоне находится Пермь Край растянулся с севера на юг на 600 километров: по площади это больше почти любой европейской страны...

23 05 2022 12:47:45

Топливно-энергетический комплекс России – состав, экономика и финансы

Топливно-энергетический комплекс России – состав, экономика и финансы В состав ТЭК входят отрасли топливной промышленности и электроэнергетика...

21 05 2022 2:21:23

Лесная природная зона – где расположена, из чего состоит лес

Лесная природная зона – где расположена, из чего состоит лес Выделяют несколько разновидностей лесов в зависимости от климатического пояса...

20 05 2022 8:54:26

Крупнейшие агломерации Зарубежной Европы – городские и миллионеры в таблице

Крупнейшие агломерации Зарубежной Европы – городские и миллионеры в таблице Исторически сложилось, что Европа стала родиной городских агломераций...

19 05 2022 11:44:31

Оружие Второй мировой войны – немецкое и советское

Оружие Второй мировой войны – немецкое и советское В нашей статье рассмотрим виды вооружения, которые использовали основные страны-участницы конфликта...

18 05 2022 15:15:43

Хью Лори (Hugh Laurie) краткая биография актёра

Хью Лори (Hugh Laurie) краткая биография актёра А перед этим комик создавал британские ситкомы...

17 05 2022 16:41:23

Внешняя политика России в 17 веке – кратко в таблице

Внешняя политика России в 17 веке – кратко в таблице Находясь в окружении многочисленных врагов, внутри страны происходили важные процессы, повлиявшие на дальнейшее развитие государства...

16 05 2022 14:13:26

Источники Конституционного права РФ – Конституция как источник

Источники Конституционного права РФ – Конституция как источник Ему, также как и другим отраслям, свойственно наличие ряда источников, расположенных в особой иерархии по отношению друг к другу...

15 05 2022 10:29:32

Краткая биография Бажова для детей и классов, интересное о Павле Петровиче

Краткая биография Бажова для детей и классов, интересное о Павле Петровиче Автор уральских сказов «Малахитовая шкатулка», за которые был награжден Сталинской премией 2-й степени...

14 05 2022 22:17:44

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 ::