Как формируется закон электромагнитной индукции: Как формулируется закон электромагнитной индукции? - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

В чем суть закона электромагнитной индукции?

Статьи › Магнит › Магнит вводят в кольцо в результате чего появляется ток направление которого показано на рисунке

Закон гласит: Для любого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус. или другими словами: Генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

В чем заключается суть электромагнитной индукции?
В чем заключается физический смысл закон электромагнитной индукции?
В чем заключается явление электромагнитной индукции простыми словами?
Каков смысл знака в формуле закона электромагнитной индукции?
Что такое индукция простыми словами?
Что такое индукционный ток простыми словами?
Какой физический смысл индукции?
Чему равна магнитная индукция?
Как работает электромагнитная индукция?
Как формулируется закон электромагнитной индукции?

Как звучит правило Ленца?
В чем состоит явление электростатической индукции?
В чем измеряется закон электромагнитной индукции?
Чем обусловлено явление электромагнитной индукции?
В чем измеряется электро магнитная индукция?
Где возникает магнитная индукция?
Какой закон открыл Фарадей?
В каком случае появляется индукционный ток?
Что такое электромагнитная индукция 9 класс?
Какая формула выражает электромагнитной индукции?
Каков смысл знака в правой части формулы выражающей закон электромагнитной индукции?
В чем суть опыта Фарадея?

Чем электромагнитная индукция отличается от магнитной?
Какое практическое значение имеет явление электромагнитной индукции?
В чем заключается явление электромагнитной индукции Приведите пример?
В чем суть явления взаимной индукции?

В чем заключается суть электромагнитной индукции?

Электромагни́тная инду́кция — явление возникновения электрического тока, электрического поля или электрической поляризации при изменении магнитного поля во времени или при движении материальной среды в магнитном поле.

В чем заключается физический смысл закон электромагнитной индукции?

Рассмотрим один такой случай, связанный со знаменитым законом электромагнитной индукции, открытым Фарадеем. Физический смысл закона Фарадея заключается в том, что изменяющееся во времени магнитное поле порождает вихревое электрическое поле.

В чем заключается явление электромагнитной индукции простыми словами?

Это явление заключается в возникновении ЭДС в проводящем электрический ток теле и возникновении самого этого электрического тока.

Каков смысл знака в формуле закона электромагнитной индукции?

Физический смысл знака «-» в законе взаимной индукции (Правило Ленца для взаимной индукции): Электрический ток, индуцированный в одном контуре, имеет такое направление, что его собственное магнитное поле противодействует изменениям магнитного потока, созданного переменным током в другом контуре.

Что такое индукция простыми словами?

Индукция — это вид обобщения, связанный с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных опыта. В индукции данные опыта «наводят» на общее, поэтому индуктивные обобщения рассматриваются обычно как опытные истины или эмпирические законы.

Что такое индукционный ток простыми словами?

Индукцио́нный ток — электрический ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего этот контур. Величина и направление индукционного тока определяются законом электромагнитной индукции и правилом Ленца.

Какой физический смысл индукции?

Магни́тная инду́кция — векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, а именно характеристикой его действия на движущиеся заряженные частицы и на обладающие магнитным моментом тела.; единица измерения в СИ — тесла (Тл), в СГС — гаусс (Гс) (связь: 1 Тл = 104 Гс).

Чему равна магнитная индукция?

Индукция магнитного поля численно равна силе, с которой действует магнитное поле на единичный элемент тока (i*Dl = 1), расположенный перпендикулярно к направлению поля. Индукция магнитного поля — величина векторная. Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением магнитного поля.

Как работает электромагнитная индукция?

Поскольку Вы вводите кабель в магнитное поле с определенной скоростью, то Вы также изменяете и скорость движения электронов в поле, согласно закону Лоренца. Электроны теперь собираются на одном конце кабеля, так что создается разность потенциалов, то есть напряжение.

Как формулируется закон электромагнитной индукции?

Как звучит правило Ленца?

Правило Ленца определяет направление индукционного тока и гласит: Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток.

Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля при действии на тело внешнего электрического поля. Явление обусловлено перераспределением зарядов внутри проводящих тел, а также поляризацией внутренних микроструктур у непроводящих тел.

В чем измеряется закон электромагнитной индукции?

Единицей магнитного потока в международной системе единиц измерений СИ является Вебер (Вб), который определяется как магнитный поток через контур площади 1 м2 однородного магнитного поля с индукцией 1 Тл, перпендикулярной плоскости контура.

Чем обусловлено явление электромагнитной индукции?

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, приводит к возникновению в нём ЭДС индукции таким образом, чтобы уменьшилось изменение магнитного поля, вызвавшее это ЭДС.

В чем измеряется электро магнитная индукция?

Вольтах.

ЭДС так же, как и напряжение, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах.

Где возникает магнитная индукция?

Явление возникновения ЭДС в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля (потока), пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией.

Какой закон открыл Фарадей?

Открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе современного промышленного производства электричества и многих его применений. Создал первую модель электродвигателя. Среди других его открытий — первый трансформатор, химическое действие тока, законы электролиза, действие магнитного поля на свет, диамагнетизм.

В каком случае появляется индукционный ток?

Электрический ток в замкнутом контуре, возникающий при изменении магнитного поля, называется индукционным. Индукционный ток, так же как и ток от гальванического элемента или аккумулятора, представляет собой упорядоченное движение электронов.

Что такое электромагнитная индукция 9 класс?

Явлением электромагнитной индукции называется явление возникновения электрического тока в проводнике под действием переменного магнитного поля. Важно, что в данном случае проводник должен быть замкнут.

Какая формула выражает электромагнитной индукции?

Φ = B · S · cos α, где B — модуль вектора магнитной индукции, α — угол между вектором и нормалью к плоскости контура (рис.

Каков смысл знака в правой части формулы выражающей закон электромагнитной индукции?

Оно гласит, что знак минус, в данном случае, указывает на то, как направлена возникающая ЭДС. Дело в том, что создаваемое индукционным током магнитное поле направлено так, что препятствует изменению магнитного потока, который вызвал индукционный ток.

В чем суть опыта Фарадея?

Всем со школы знаком знаменитый опыт на уроке физики — опыт Фарадея. Как известно, он заключался в том, что в катушку индуктивности опускался постоянный магнит, при этом стрелка гальванометра, подключенного к этой катушке, отклонялась.

Чем электромагнитная индукция отличается от магнитной?

Она характеризует силу, с которой магнитное поле воздействует на размещенный в нем проводник с током. Электромагнитная индукция — этот термин обозначает явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при перемене магнитного потока, идущего через контур. Знаешь ответ?

Какое практическое значение имеет явление электромагнитной индукции?

Открытие явления электромагнитной индукции имело большое значение, так как была доказана возможность получения электрического тока с помощью магнитного поля. Этим была установлена взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями, что послужило в дальнейшем толчком для разработки теории электромагнитного поля.

В чем заключается явление электромагнитной индукции Приведите пример?

Например, при повороте в однородном магнитном поле замкнутого проводящего контура в нем также появляется индукционный ток в этом случае индукция магнитного поля вблизи контура остается постоянной, а меняется только поток магнитной индукции сквозь контур.

В чем суть явления взаимной индукции?

Взаимоиндукция (взаимная индукция) — явление возникновения ЭДС индукции в одном контуре при изменении силы тока во втором контуре и наоборот. Взаимоиндукция — частный случай электромагнитной индукции.

Физика, 9 кл. (Буховерцев Б.Б.)

Буховцев Б. Б., Климонтович Ю.Л., Мякишев Г.Я. Физика. 9 класс. Учебник. — 6-е изд. — М.: Просвещение, 1982. — 272 с.

В учебнике на современном уровне изложены фундаментальные вопросы школьной программы, представлены основные технические применения законов физики, рассмотрены методы решения задач. Книга адресована учащимся средних школ, слушателям и преподавателям подготовительных отделений вузов, а также читателям, занимающимся самообразованием и готовящимся к поступлению в вуз.

ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
Глава I. ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ. РАЗМЕРЫ МОЛЕКУЛ
2. МАССА МОЛЕКУЛ. ПОСТОЯННАЯ АВОГАДРО
3. БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ.
4. СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЛЕКУЛ
5. СТРОЕНИЕ ГАЗООБРАЗНЫХ, ЖИДКИХ И ТВЕРДЫХ ТЕЛ
6. ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ В МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ
7. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ГАЗОВ
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ I
Глава II.

ТЕМПЕРАТУРА. ЭНЕРГИЯ ТЕПЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ
8. ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ. ТЕМПЕРАТУРА
9. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
10. АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА. ТЕМПЕРАТУРА — МЕРА СРЕДНЕЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ
11. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТЕЙ МОЛЕКУЛ ГАЗА
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ II
Глава III. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА. ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ
12. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА
13. ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА К РАЗЛИЧНЫМ ПРОЦЕССАМ
14. ПРИМЕНЕНИЕ ГАЗОВ В ТЕХНИКЕ
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ III
Глава IV. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
16. РАБОТА В ТЕРМОДИНАМИКЕ
17. КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ
18. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ
19. ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВОГО ЗАКОНА ТЕРМОДИНАМИКИ К РАЗЛИЧНЫМ ПРОЦЕССАМ
20. НЕОБРАТИМОСТЬ ПРОЦЕССОВ В ПРИРОДЕ
21. ПРИНЦИПЫ ДЕЙСТВИЯ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
22. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (КПД) ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ. ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ И ОХРАНА ПРИРОДЫ
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ IV
Глава V.

ВЗАИМНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ
23. НАСЫЩЕННЫЙ ПАР
24. ЗАВИСИМОСТЬ ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ. КИПЕНИЕ. КРИТИЧЕСКАЯ ТЕМПЕРАТУРА
25. ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ V
Глава VI. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ
27. СИЛА ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ
28. КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ VI
Глава VII. ТВЕРДЫЕ ТЕЛА
29. КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ТЕЛА
30. АМОРФНЫЕ ТЕЛА
31. ДЕФОРМАЦИЯ. ВИДЫ ДЕФОРМАЦИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
32. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ. ДИАГРАММА РАСТЯЖЕНИЯ

33. ПЛАСТИЧНОСТЬ И ХРУПКОСТЬ
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ VII
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
34. ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА?
Глава VIII. ЭЛЕКТРОСТАТИКА
35. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД И ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ
36. ЗАРЯЖЕННЫЕ ТЕЛА. ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ТЕЛ
37. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА
38. ОСНОВНОЙ ЗАКОН ЭЛЕКТРОСТАТИКИ — ЗАКОН КУЛОНА
39. ЕДИНИЦА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
40.

БЛИЗКОДЕЙСТВИЕ И ДЕЙСТВИЕ НА РАССТОЯНИИ
41. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
42. НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. ПРИНЦИП СУПЕРПОЗИЦИИ ПОЛЕЙ
43. СИЛОВЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ
44. ПРОВОДНИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ
45. НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ РАВНОМЕРНО ЗАРЯЖЕННОГО ПРОВОДЯЩЕГО ШАРА И БЕСКОНЕЧНОЙ ПЛОСКОСТИ
46. ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ. ДВА ВИДА ДИЭЛЕКТРИКОВ
47. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ
48. ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ЗАРЯЖЕННОГО ТЕЛА В ОДНОРОДНОМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ
49. ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ И РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ
50. ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ТОЧЕЧНОГО ЗАРЯДА
51. СВЯЗЬ МЕЖДУ НАПРЯЖЕННОСТЬЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ И РАЗНОСТЬЮ ПОТЕНЦИАЛОВ. ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ
52. ИЗМЕРЕНИЕ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
53. ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ. ЕДИНИЦЫ ЭЛЕКТРОЕМКОСТИ
54. КОНДЕНСАТОРЫ. ЭЛЕКТРОЕМКОСТЬ ПЛОСКОГО КОНДЕНСАТОРА
55. ЭНЕРГИЯ ЗАРЯЖЕННОГО КОНДЕНСАТОРА. ПРИМЕНЕНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ X
Глава IX.

ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
56. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. СИЛА ТОКА
57. УСЛОВИЯ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ СУЩЕСТВОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
58. ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ. СОПРОТИВЛЕНИЕ
59. ЗАВИСИМОСТЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
60. СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
61. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ
62. ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ
63. РАБОТА И МОЩНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
64. ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА
65. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ЗАМКНУТОЙ ЦЕПИ
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ IX
Глава X. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ
66. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ
67. ЭЛЕКТРОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ МЕТАЛЛОВ
68. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ЖИДКОСТЯХ
69. ЗАКОН ЭЛЕКТРОЛИЗА
70. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ГАЗАХ
71. НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ И САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РАЗРЯДЫ
72. РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РАЗРЯДА И ИХ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
73. ПЛАЗМА
74. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ВАКУУМЕ
75.

ДВУХЭЛЕКТРОДНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЛАМПА-ДИОД
76. ЭЛЕКТРОННЫЕ ПУЧКИ. ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ТРУБКА
77. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ
78. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ПРИ НАЛИЧИИ ПРИМЕСЕЙ
79. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК ЧЕРЕЗ КОНТАКТ ПОЛУПРОВОДНИКОВ p- И n- ТИПОВ
80. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ДИОД
81. ТРАНЗИСТОР
82. ТЕРМИСТОРЫ И ФОТОРЕЗИСТОРЫ
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ X
Глава XI. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
83. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТОКОВ. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
84. ВЕКТОР МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
85. ЛИНИИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
86. ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
87. МОДУЛЬ ВЕКТОРА МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. МАГНИТНЫЙ ПОТОК
88. ЗАКОН АМПЕРА
89. ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДВИЖУЩИЙСЯ ЗАРЯД. СИЛА ЛОРЕНЦА

90. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ XI
Глава XII. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
91. ОТКРЫТИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
92. НАПРАВЛЕНИЕ ИНДУКЦИОННОГО ТОКА. ПРАВИЛО ЛЕНЦА
93. ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
94.

ВИХРЕВОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
95. ЭДС ИНДУКЦИИ В ДВИЖУЩИХСЯ ПРОВОДНИКАХ
96. САМОИНДУКЦИЯ. ИНДУКТИВНОСТЬ
97. ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТОКА
98. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ И ИХ ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КРАТКИЕ ИТОГИ ГЛАВЫ XII
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ОТВЕТЫ К УПРАЖНЕНИЯМ

Закон Фарадея: определение, уравнение и формула

В 1820 году Ганс Христиан Эрстед понял, что электрический ток создает магнитные поля. Итак, для физиков того времени было естественным задаться вопросом, возможно ли обратное — чтобы магнитное поле создавало электрический ток.

Рис. 1 – Намотка медного провода внутри электродвигателя, использующего электромагнитную индукцию для преобразования электрической энергии в механическую.

Майкл Фарадей, английский ученый, около десяти лет работал над доказательством связи между магнитами и электричеством. Поэтому его именем назван знаменитый закон индукции. Он использовал открытые им свойства электромагнитов, чтобы продемонстрировать электрический эффект, вызванный изменяющимся магнитным полем. В этой статье мы изучим закон индукции Фарадея, его определение, уравнение, примеры и эксперименты, подтверждающие закон.

Закон индукции Фарадея

Майкл Фарадей — один из самых значительных ученых в истории. Он сформулировал закон индукции после своей первой экспериментальной демонстрации электромагнитной индукции. В этом опыте он намотал два провода на противоположную сторону железного кольца, затем подключил один провод к гальванометру , а другой к батарее.

Гальванометр — это инструмент, используемый для измерения малых электрических токов.

Наблюдал отклонение при включении батареи и снова при выключении батареи. Этот эксперимент показал индукцию электрического тока через провод, когда изменение магнитный поток ($\phi_\mathrm{B}$) проходит через провод при включении и выключении батареи.

Магнитный поток — это полное магнитное поле, проходящее через определенную область.

Для магнитного поля, которое постоянно по площади, его можно выразить как

\[\phi_\mathrm{B}= \vec{B}\, \mathrm{d} \vec{A},\]

где $B$ — магнитное поле, а $A$ — площадь поверхности.

Это выражение можно обобщить для неоднородной площади, применив поверхностный интеграл по дифференциальным сечениям площади поверхности:

\[\phi_\mathrm{B}=\int \vec{B}\, \mathrm{d} \vec{A}.\]

Имея все это в виду, давайте определим закон!

Определение закона Фарадея

Итак, что именно влечет за собой закон Фарадея? Всякий раз, когда происходит изменение магнитного потока (количество силовых линий магнитного поля, проходящих через катушку), связанного с цепью, в цепи индуцируется ЭДС / электрический ток.

Закон индукции Фарадея гласит, что величина индуцированной ЭДС/электрического тока прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока, связанного с цепью.

Давайте рассмотрим пример, чтобы понять его более подробно

Представьте, что у нас есть магнит и катушка. Перемещаем магнит, удерживая катушку в фиксированном положении.

Рис. 2 – Электрический ток индуцируется в катушке из-за изменения проходящих через нее силовых линий магнитного поля.

Приведенная выше установка доказывает нам следующее:

Количество силовых линий магнитного поля, проходящих через катушку, увеличивается, когда магнит перемещается к катушке. Это изменение магнитного потока индуцирует ЭДС / электрический ток в катушке.
Точно так же, когда магнит удаляется от катушки, линии магнитного поля, проходящие через катушку, уменьшаются. Это изменение магнитного потока индуцирует ЭДС / электрический ток в катушке.
Когда магнит быстро перемещается к катушке или от нее, величина ЭДС/электрического тока, индуцируемая в катушке, велика.
Напротив, когда магнит медленно перемещается к катушке или от нее, величина ЭДС/электрического тока, индуцируемая в катушке, мала.

В приведенном выше примере показано, как силовые линии магнитного поля, проходящие через катушку, связаны с индуцированным электрическим током в катушке. Мы узнаем о законе Фарадея, используя уравнения в следующей части.

Уравнение закона Фарадея

Согласно закону индукции Фарадея, величина ЭДС, индуцированной в катушке в единицах магнитного потока, равна

\[\left|\mathcal{E}\right|=\left|k\frac {\ mathrm {d} \ phi_ \ mathrm {B}} {\ mathrm {d} t} \ right |\], где \ (k \) – константа пропорциональности.

В то время как закон Фарадея дает нам величину ЭДС, индуцированной током, направление определяется с помощью закона Ленца , который преобразует приведенное выше уравнение в $\mathcal{E}=-k\frac{\mathrm{d }\phi_\mathrm{B}}{\mathrm{d}t}$.

Этот магнитный поток через любую поверхность площадью $\vec{A}$ измеряется общим числом магнитных силовых линий, пересекающих поверхность нормально:

\[\phi_\mathrm{B}=\vec{ B}\cdot\vec{A}. \]

В случае соленоида, состоящего из $N$ витков, величина ЭДС, индуцируемой через магнитный поток, проходящий через него, равна

\[\left|\mathcal{E}\right|=N\left|\frac{\mathrm{d}\phi_\mathrm{B}}{\mathrm{d}t}\right|.\]

Рис. 3 – Силовые линии магнитного поля, проходящие через поверхность площади $\vec{A}$ под углом $\theta$ к вектору площади.

На приведенной выше диаграмме магнитный поток через поверхность области $\vec{A}$ равен

\[\phi_\mathrm{B}=\vec{B}\cdot\vec{A}= BA\cos{\theta},\]

где $\theta$ – угол между силовыми линиями магнитного поля $\left(\vec{B}\right)$ и вектором площади $\left (\vec{A}\right)$ катушки. 9\circ\right)}=0,\], что является минимальным значением магнитного потока, проходящего через катушку.

Следовательно, величина ЭДС, индуцируемой в катушке, когда площадь поверхности катушки находится под углом $\theta$ к силовым линиям магнитного поля, равна

\[\left|\mathcal {E}\right|=\left|\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}\left(\vec{B}\cdot\vec{A}\right)\right|=\ left|\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}BA\cos{\theta}\right|. \ circ \ right)} \ right)} {\ mathrm {d} t} \ right | \\\ left | \ mathcal {E }\right|&=\left|\frac{\mathrm{d}\left(BA\right)}{\mathrm{d}t}\right|\\\left|\mathcal{E}\right|& =\left|A\frac{\mathrm{d}B}{\mathrm{d}t}\right|\end{align*}\]

Согласно закону Фарадея, величина ЭДС индукции в катушке равна произведению площади и скорости изменения составляющей магнитного поля во времени, когда катушка с постоянной площадью поверхности расположена перпендикулярно направлению линий магнитного поля.

Если магнитное поле остается постоянным, но площадь поверхности катушки изменяется, то $\left|\mathcal{E}\right|=\left|B\frac{\mathrm{d}A}{\mathrm{ г}т}\право|$.

В следующей части мы поймем электромагнитную индукцию, используя некоторые эксперименты Фарадея и Джозефа Генри.

Эксперимент с законом Фарадея

Несколько экспериментов могут объяснить закон индукции Фарадея, поэтому в этом разделе мы узнаем о двух из них.

Ток, вызванный током

В этом эксперименте катушка $\left(\mathrm{C}\right)$, подключенная к гальванометру, помещена рядом с другой катушкой $\left(\mathrm{C’}\ справа)$ подключен к аккумулятору.

Рис. 4. Из-за движения катушки $\mathrm{C’}$ по направлению к катушке $\mathrm{C}$ в катушке индуцируется противодействующая ЭДС $\mathrm{C’ }$.

На приведенной выше диаграмме видно, что катушка $\mathrm{C’}$ подключена к батарее, благодаря чему через катушку протекает электрический ток. Этот ток, протекающий через катушку, затем индуцирует магнитное поле, окруженное катушкой. Катушка $\mathrm{C’}$ затем подключается к гальванометру, который показывает отклонение всякий раз, когда через эту катушку протекает электрический ток.

Когда катушка $\mathrm{C’}$ движется к катушке $\mathrm{C}$, магнитный поток, проходящий через катушку $\mathrm{C}$, увеличивается. Из-за этого изменения магнитного потока в катушке $\mathrm{C}$ индуцируется противодействующая ЭДС/электрический ток, о чем свидетельствует отклонение гальванометра.

Аналогично, когда катушка $\mathrm{C’}$ удаляется от катушки $\mathrm{C}$, магнитный поток, проходящий через катушку, уменьшается. Это уменьшение магнитного потока через катушку $\mathrm{C}$ индуцирует электрический ток в том же направлении, что и ток в катушке $\mathrm{C’}$, что видно по отклонению гальванометра в противоположном направлении, как и в предыдущем случае.

Эта индуцированная ЭДС из-за изменения магнитного потока, наблюдаемого в эксперименте, подтверждает закон индукции Фарадея.

Также гальванометр показывает большое отклонение, когда катушка $\mathrm{C’}$ движется быстрее к катушке или от нее $\mathrm{C}$, что доказывает, что ЭДС, индуцируемая в катушке \ (\mathrm{C}\) зависит от скорости изменения магнитного потока.

Ток, индуцированный изменением тока

В этом эксперименте вместо перемещения катушки $\mathrm{C’}$ к катушке или от нее $\mathrm{C}$ магнитный поток изменяется в катушке $\mathrm{C}$ из-за изменения электрического тока, проходящего через катушку $\mathrm{C’}$.

Рис. 5 – При замыкании ключа в цепи, содержащей катушку $\mathrm{C’}$, в катушке $\mathrm{C}$ индуцируется ЭДС из-за изменения магнитного потока через это.

На приведенной выше диаграмме видно, что ключ подключен к цепи, содержащей $\mathrm{C’}$. Когда ключ закрыт, по цепи протекает электрический ток. Благодаря этому току магнитный поток начинает проходить через катушку $\mathrm{C}$, расположенную рядом с катушкой $\mathrm{C’}$. Это изменение магнитного потока через катушку $\mathrm{C}$ от нуля до некоторого значения индуцирует ЭДС/электрический ток в катушке, что показано отклонением в гальванометре.

Как только электрический ток, проходящий через катушку $\mathrm{C’}$, становится стабильным, гальванометр перестает показывать какое-либо отклонение, что указывает на то, что ЭДС/электрический ток через катушку $\mathrm{C’}\ ) становится равным нулю. Точно так же, когда мы размыкаем ключ цепи, магнитный поток, проходящий через катушку \(\mathrm{C}$, уменьшается, что индуцирует ЭДС/электрический ток в катушке $\mathrm{C}$.

Ток в катушке $\mathrm{C’}$ быстро меняется от нуля до некоторого постоянного тока. В результате $\frac{\mathrm{d}\phi_\mathrm{B}}{\mathrm{d}t}$ становится очень большим в катушке $\mathrm{C}$, поэтому ток через $\mathrm{C}$ будет огромным в течение очень короткого времени.

Эта индуцированная ЭДС/электрический ток в катушке $\mathrm{C}$ из-за изменения магнитного потока еще раз доказывает закон индукции Фарадея.

Примеры применения закона индукции Фарадея

Все электрические устройства, в которых индуцируется электрический ток, являются примерами применения закона индукции Фарадея. Некоторые примеры перечислены ниже.

Приготовление с использованием индукционной плиты или индукционной плиты, когда посуда нагревается с помощью электрической индукции.
Трансформаторы состоят из обмоток, работающих по закону индукции Фарадея.
Наушники, в которых изменение электрического тока обусловлено изменением магнитного поля, создаваемого электромагнитами.
Электродвигатели используют закон индукции Фарадея для преобразования электрической энергии в механическую.

Закон Фарадея. Основные выводы

Ссылки

Рис. 1. Электродвигатель со всеми его медными обмотками! (https://unsplash.com/photos/SkUkZ2auN4E) Мика Баумайстер (https://unsplash.com/@mbaumi) по лицензии Unsplash (https://unsplash.com/license).
Рис. 2 – Закон индукции Фарадея, StudySmarter Originals.
Рис. 3 – Магнитный поток, проходящий через катушку, StudySmarter Originals.
Рис. 4. Ток, вызванный текущим экспериментом, StudySmarter Originals.
Рис. 5. Ток, индуцированный изменением тока, StudySmarter Originals.

Электромагнитная индукция – типография 2046

40,00 $

16″ x 24″
Ручная трафаретная печать медно-металлическими и серебряными красками
Издание №3
3 цвета на натуральной бумаге плотностью 100 фунтов
Подпись и номер

Варианты обрамления

В наличии

Количество электромагнитной индукции

Категории: Образовательный дизайн, Электричество, СИЛА и ПРИРОДА, Ручная работа, Модернист, Физика, Гравюры, Наука, Научные теории, Трафаретная печать Теги: 16×24, DSC, Образовательный дизайн, Электричество, Физика, Наука

Принимаются способы оплаты:

Описание

Описание

Электромагнитная индукция, используемая везде, от электрических генераторов до двигателей, описывает, как изменяющееся магнитное поле может производить электрический ток, и наоборот, как электрический ток генерирует окружающее магнитное поле.

Наиболее распространенным применением электромагнитной индукции является производство электроэнергии; когда генератор или турбина пропускает катушку провода в магнитном поле и из него. Линии магнитного поля от магнита заставляют электроны в проводе течь, индуцирует электрический ток.

Чтобы в этой ситуации возникла электромагнитная индукция, проводник, отрезок провода, должен быть перпендикулярен силовым линиям магнитного поля, чтобы оказывать максимальное давление на электроны в проводе. Направление тока определяется направлением силовых линий и направлением движения провода в поле.

В генераторе проволочная петля вращается в магнитном поле, и, поскольку направление магнитного поля меняется при вращении проволоки, направление тока меняется каждые пол-оборота. Этот постоянно изменяющийся ток называется переменным током (AC).

История и закон Фарадея

Явление электромагнитной индукции было окончательно описано Майклом Фарадеем в 1830-х годах. Английский ученый провел публичную демонстрацию 29 августа 1831 года, в ходе которой две проволоки были намотаны на железное кольцо, причем каждая проволока была намотана на противоположные стороны кольца. Подключив один провод к прибору, предназначенному для обнаружения электрического тока, Фарадей показал своей аудитории, что прохождение тока по одному проводу вызывает протекание тока по другому проводу.

Протекание тока во втором проводе было вызвано током первого провода, который обернулся вокруг железного кольца, создавая электромагнит. Затем этот электромагнит индуцирует ток во втором проводе. Позже Фарадей обнаружил, что втягивание магнитного стержня в катушку с проволокой также может вызывать электрический ток.

Эксперименты Фарадея с электромагнитной индукцией легли в основу того, что мы теперь знаем как закон индукции Фарадея. Основной закон электромагнетизма гласит, что индуцированное напряжение в цепи зависит от скорости изменения во времени магнитного потока через эту цепь.