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.


Реки России – самые большие, длинные, пересекающие границу

Реки России – самые большие, длинные, пересекающие границу В пределах ее территории насчитывается около 2,5 миллионов крупных и малых рек, которые по длине занимают 10 млн...

15 04 2024 13:24:44

Многовариантность общественного развития, особенности динамики и признаки

Многовариантность общественного развития, особенности динамики и признаки Уходят в прошлое прежние формы его организации, на их месте появляются новые...

14 04 2024 22:52:48

Таблица “Почвы и природные зоны” – коричневые и каштановые, какие хаpaктерны для разных зон и топов

Таблица “Почвы и природные зоны” – коричневые и каштановые, какие хаpaктерны для разных зон и топов Большое разнообразие климатических поясов привело к тому, что материки были разделены на природные зоны: одни из них очень похожи между собой, другие – уникальны и неповторимы...

13 04 2024 8:13:22

Времена года (1 класс, окружающий мир)

Времена года (1 класс, окружающий мир) Изменение погоды связано с вращением Земли вокруг Солнца: когда солнечные лучи падают на планету прямо, то становится очень тепло, а когда лучи попадают на поверхность земли под углом, наискось, то наступают холода...

11 04 2024 1:27:49

Средневековая деревня и ее обитатели(тема истории, 6 класс)

Средневековая деревня и ее обитатели(тема истории, 6 класс) В сельской местности проживала основная часть населения Европы...

10 04 2024 3:12:13

Миграции населения (10 класс, география) – виды и причины

Миграции населения (10 класс, география) – виды и причины Они были самыми разными: внутренними и внешними, бытовыми и религиозными, военными и экономическими...

08 04 2024 9:25:21

Диана Арбюс (Diane Arbus) краткая биография фотографа

Диана Арбюс (Diane Arbus) краткая биография фотографа Примерно 20 лет своей биографии Диана Арбюс вместе с мужем успешно управляли фотостудией, которая специализировалась на моде...

07 04 2024 20:24:47

Значение частей бессоюзных сложных предложений и виды – времни, следствия, дополнения, причины с примерами

Значение частей бессоюзных сложных предложений и виды – времни, следствия, дополнения, причины  с примерами В зависимости от значения частей бессоюзные сложные предложения принято делить на несколько типов...

06 04 2024 17:28:37

Животные Южной Америки – сообщение, кто из животного и растительного мира обитает

Животные Южной Америки – сообщение, кто из животного и растительного мира обитает Располагаясь сразу на шести климатических поясах, он обладает уникальной и очень разнообразной природой...

05 04 2024 13:49:37

Самая краткая биография Менделеева

Родился недалеко от Тобольска в селе Верхние Аремзяны...

04 04 2024 20:42:15

Каролингское возрождение – кратко о причинах (история, 6 класс)

Он проходил примерно с 800 по 900 годы...

03 04 2024 2:35:24

Южная Америка – открытие и исследование, путешественники и исследователи (7 класс)

Южная Америка – открытие и исследование, путешественники и исследователи (7 класс) Именно благодаря ему мир узнал о новых, ранее неизведанных землях...

02 04 2024 23:16:48

Политическая раздробленность Руси – причины начала периода, план на карте (история 10 класс)

Политическая раздробленность Руси – причины начала периода, план на карте (история 10 класс) Говоря кратко, это был долгий процесс, который должно было пережить любое феодальное государство...

01 04 2024 10:18:17

Роджер Клеменс (Roger Clemens) краткая биография бейсболиста

Роджер Клеменс (Roger Clemens) краткая биография бейсболиста Его поединки славятся конкурентным огнем...

31 03 2024 8:41:49

Юго-Восточная Азия – страны и столицы списком

Юго-Восточная Азия – страны и столицы списком Рассказывает о его специфике и темпах роста в плане основных факторов развития и освоения территорий в их современном виде и состоянии...

30 03 2024 14:35:50

Нил Патрик Харрис (Neil Patrick Harris) краткая биография актёра

Нил Патрик Харрис (Neil Patrick Harris) краткая биография актёра Также он выступал в театре в таких постановках как «Богема» (Rent), «Кабаре» и «Хедвиг и злосчастный дюйм»...

29 03 2024 13:23:12

Самая краткая биография Эйнштейна

Самая краткая биография Эйнштейна Родился в Германии в 1879 году в небогатой семье...

28 03 2024 1:28:49

На какие вопросы отвечает числительное (количественное и порядковое)

На какие вопросы отвечает числительное (количественное и порядковое) Чтобы этого не произошло, нужно уметь задать правильный вопрос...

26 03 2024 18:49:51

Галина Брежнева краткая биография

Галина Брежнева краткая биография Родилась в городе Свердловск в семье Виктории Петровны, Леонида Ильича Брежнева...

25 03 2024 20:27:50

Внутреннее строение птиц, особенности внутренних органов

Внутреннее строение птиц, особенности внутренних органов Так каково же внешнее и внутреннее строении птиц, чем они отличаются от других животных и какие признаки свойственны только им? Об этом рассказывают на уроках биологии в 7 классе...

24 03 2024 4:39:31

Вода – глобальная проблема человечества, главные причины и пути решения проблемы сохранение воды

Вода – глобальная проблема человечества, главные причины и пути решения проблемы сохранение воды Этого более чем достаточно для всех людей, однако сохранение воды глобальная проблема человечества...

23 03 2024 10:24:14

Двоеточие в бессоюзном сложном предложении – когда ставится, примеры постановки

Двоеточие в бессоюзном сложном предложении – когда ставится, примеры постановки В зависимости от значения предложений в составе БСП, между ними может ставиться запятая, тире, двоеточие или точка запятой...

22 03 2024 23:39:40

Таблица “Почвы и природные зоны” – коричневые и каштановые, какие хаpaктерны для разных зон и топов

Таблица “Почвы и природные зоны” – коричневые и каштановые, какие хаpaктерны для разных зон и топов Большое разнообразие климатических поясов привело к тому, что материки были разделены на природные зоны: одни из них очень похожи между собой, другие – уникальны и неповторимы...

21 03 2024 10:23:28

Флойд Паттерсон (Floyd Patterson) краткая биография боксера

Флойд Паттерсон (Floyd Patterson) краткая биография боксера Первые годы жизни Флойда Петтерсона были проведены в Бруклине, штат Нью-Йорк...

20 03 2024 16:56:45

Природные зоны Новосибирской области и Новосибирска

Природные зоны Новосибирской области и Новосибирска На ее территории сменяются три крупнейшие природные зоны: тайга, лесостепь и степь...

19 03 2024 2:51:26

Джейсон Уильямс (Jayson Williams) краткая биография баскетболиста

Джейсон Уильямс (Jayson Williams) краткая биография баскетболиста Наиболее известен как игрок NBA, который застрелил своего водителя лимузина...

18 03 2024 13:41:10

Present Simple и Past Simple – разница, как отличить

Present Simple и Past Simple – разница, как отличить Сегодня в центре внимания вопрос о принципиальной разнице между Present Simle и Past Simple...

17 03 2024 23:33:31

Источники налогового права – нормы и системы

Источники налогового права – нормы и системы Соответственно, необходимо наладить контроль над данным процессом, чтобы предотвратить злоупотрeбления и нарушения, как со стороны государства, так и со стороны граждан...

16 03 2024 2:18:53

Вредные привычки и их последствия (6 класс, биология)

Вредные привычки и их последствия (6 класс, биология) Привычки могут носить позитивный и негативный хаpaктер...

14 03 2024 15:44:46

Грамматические признаки местоимения, общее значение

Грамматические признаки местоимения, общее значение Соответственно, их морфологические признаки значительно отличаются...

13 03 2024 15:41:12

Как жили земледельцы и ремесленники в Египте

Как жили земледельцы и ремесленники в Египте Они платили многочисленные налоги и должны были трудиться с утра до вечера, чтобы прокормить семью...

12 03 2024 8:59:30

По каким природным зонам протекает река Енисей

По каким природным зонам протекает река Енисей Берет начало в горных вершинах Монголии и, протекая через всю страну, впадает в Енисейский пролив Карского моря...

11 03 2024 10:28:10

Закон Моргана (9 класс) – краткая и понятная формулировка

Закон Моргана (9 класс) – краткая и понятная формулировка Впервые явление сцепленных генов, т...

10 03 2024 1:19:53

Чем отличаются члeнистоногие от других беспозвоночных животных, основные отличия

Чем отличаются члeнистоногие от других беспозвоночных животных, основные отличия Мы расскажем обо всех отличительных признаках данного типа, укажем на их особенности...

09 03 2024 15:15:52

Аннибале Караччи (Annibale Carracci) краткая биография художника

Аннибале Караччи (Annibale Carracci) краткая биография художника Биография Аннибале Караччи известна как история художника с невероятным мастерством, многогранностью...

08 03 2024 19:22:18

Самая краткая биография Сент-Экзюпери

Самая краткая биография Сент-Экзюпери Родился Антуан де Сент-Экзюпери 29 июня 1900 года в Лионе...

07 03 2024 3:38:30

Карибский кризис 1962 года – кратко о причинах и итогах

Карибский кризис 1962 года – кратко о причинах и итогах Он мог дать старт для Третьей мировой войны, однако, президент США Р...

05 03 2024 7:51:11

Жизненный цикл клетки – процессы деления в интерфазе (9 класс, биология)

Жизненный цикл клетки – процессы деления в интерфазе (9 класс, биология) Продолжительность цикла у разных клеток отличается...

04 03 2024 13:45:43

Правонарушения и юридическая ответственность кратко (обществознание, 9 класс)

Правонарушения и юридическая ответственность кратко (обществознание, 9 класс) Но не всегда люди действуют согласно установленным нормам, нарушают их и привлекаются к ответственности за свои проступки...

03 03 2024 17:34:16

Значение и роль члeнистоногих в природе и жизни человека

Значение и роль члeнистоногих в природе и жизни человека Рассмотрим конкретно по классам и определим роль члeнистоногих в природе...

01 03 2024 8:53:14

Анджелина Джоли (Angelina Jolie) краткая биография актрисы

Анджелина Джоли (Angelina Jolie) краткая биография актрисы Известна как героиня Лара Крофт из фильма «Томб Райдер», а также как жена Брэда Питта...

29 02 2024 11:14:45

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 ::