Закон электромагнитной индукции для чайников: Закон электромагнитной индукции для чайников - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

Закон электромагнитной индукции для чайников

Явление электромагнитной индукции

Электромагнитная индукция – явление возникновения тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего его.

Явление электромагнитной индукции было открыто М. Фарадеем.

На одну непроводящую основу были намотаны две катушки: витки первой катушки были расположены между витками второй. Витки одной катушки были замкнуты на гальванометр, а второй – подключены к источнику тока. При замыкании ключа и протекании тока по второй катушке в первой возникал импульс тока. При размыкании ключа также наблюдался импульс тока, но ток через гальванометр тек в противоположном направлении.
Первая катушка была подключена к источнику тока, вторая, подключенная к гальванометру, перемещалась относительно нее. При приближении или удалении катушки фиксировался ток.
Катушка замкнута на гальванометр, а магнит движется – вдвигается (выдвигается) – относительно катушки.

Опыты показали, что индукционный ток возникает только при изменении линий магнитной индукции. Направление тока будет различно при увеличении числа линий и при их уменьшении.

Сила индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока. Может изменяться само поле, или контур может перемещаться в неоднородном магнитном поле.

Объяснения возникновения индукционного тока

Ток в цепи может существовать, когда на свободные заряды действуют сторонние силы. Работа этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутого контура равна ЭДС. Значит, при изменении числа магнитных линий через поверхность, ограниченную контуром, в нем появляется ЭДС, которую называют ЭДС индукции.

Электроны в неподвижном проводнике могут приводиться в движение только электрическим полем. Это электрическое поле порождается изменяющимся во времени магнитным полем. Его называют вихревым электрическим полем. Представление о вихревом электрическом поле было введено в физику великим английским физиком Дж.

Максвеллом в 1861 году.

Свойства вихревого электрического поля:

источник – переменное магнитное поле;
обнаруживается по действию на заряд;
не является потенциальным;
линии поля замкнутые.

Работа этого поля при перемещении единичного положительного заряда по замкнутому контуру равна ЭДС индукции в неподвижном проводнике.

Магнитный поток

Магнитным потоком через площадь ( S ) контура называют скалярную физическую величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции ( B ) , площади поверхности ( S ) , пронизываемой данным потоком, и косинуса угла ( alpha ) между направлением вектора магнитной индукции и вектора нормали (перпендикуляра к плоскости данной поверхности):

Обозначение – ( Phi ) , единица измерения в СИ – вебер (Вб).

Магнитный поток в 1 вебер создается однородным магнитным полем с индукцией 1 Тл через поверхность площадью 1 м 2 , расположенную перпендикулярно вектору магнитной индукции:

Магнитный поток можно наглядно представить как величину, пропорциональную числу магнитных линий, проходящих через данную площадь.

В зависимости от угла ( alpha ) магнитный поток может быть положительным ( ( alpha ) ( alpha ) > 90°). Если ( alpha ) = 90°, то магнитный поток равен 0.

Изменить магнитный поток можно меняя площадь контура, модуль индукции поля или расположение контура в магнитном поле (поворачивая его).

В случае неоднородного магнитного поля и неплоского контура магнитный поток находят как сумму магнитных потоков, пронизывающих площадь каждого из участков, на которые можно разбить данную поверхность.

Закон электромагнитной индукции Фарадея

Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея):

ЭДС индукции в замкнутом контуре равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:

Знак «–» в формуле позволяет учесть направление индукционного тока. Индукционный ток в замкнутом контуре имеет всегда такое направление, чтобы магнитный поток поля, созданного этим током сквозь поверхность, ограниченную контуром, уменьшал бы те изменения поля, которые вызвали появление индукционного тока.

Если контур состоит из ( N ) витков, то ЭДС индукции:

Сила индукционного тока в замкнутом проводящем контуре с сопротивлением ( R ) :

При движении проводника длиной ( l ) со скоростью ( v ) в постоянном однородном магнитном поле с индукцией ( vec ) ЭДС электромагнитной индукции равна:

где ( alpha ) – угол между векторами ( vec ) и ( vec ) .

Движущийся в магнитном поле проводник, по которому протекает индукционный ток, испытывает магнитное торможение. Полная работа силы Лоренца равна нулю.

Количество теплоты в контуре выделяется либо за счет работы внешней силы, которая поддерживает скорость проводника неизменной, либо за счет уменьшения кинетической энергии проводника.

Важно!
Изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, может происходить по двум причинам:

магнитный поток изменяется вследствие перемещения контура или его частей в постоянном во времени магнитном поле. Это случай, когда проводники, а вместе с ними и свободные носители заряда, движутся в магнитном поле;
вторая причина изменения магнитного потока, пронизывающего контур, – изменение во времени магнитного поля при неподвижном контуре. В этом случае возникновение ЭДС индукции уже нельзя объяснить действием силы Лоренца. Явление электромагнитной индукции в неподвижных проводниках, возникающее при изменении окружающего магнитного поля, также описывается формулой Фарадея.

Таким образом, явления индукции в движущихся и неподвижных проводниках протекают одинаково, но физическая причина возникновения индукционного тока оказывается в этих двух случаях различной:

в случае движущихся проводников ЭДС индукции обусловлена силой Лоренца;

в случае неподвижных проводников ЭДС индукции является следствием действия на свободные заряды вихревого электрического поля, возникающего при изменении магнитного поля.

Правило Ленца

Направление индукционного тока определяется по правилу Ленца: индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток.

Алгоритм решения задач с использованием правила Ленца:

определить направление линий магнитной индукции внешнего магнитного поля;
выяснить, как изменяется магнитный поток;
определить направление линий магнитной индукции магнитного поля индукционного тока: если магнитный поток уменьшается, то они сонаправлены с линиями внешнего магнитного поля; если магнитный поток увеличивается, – противоположно направлению линий магнитной индукции внешнего поля;
по правилу буравчика, зная направление линий индукции магнитного поля индукционного тока, определить направление индукционного тока.

Правило Ленца имеет глубокий физический смысл – оно выражает закон сохранения энергии.

Самоиндукция

Самоиндукция – это явление возникновения ЭДС индукции в проводнике в результате изменения тока в нем.

При изменении силы тока в катушке происходит изменение магнитного потока, создаваемого этим током. Изменение магнитного потока, пронизывающего катушку, должно вызывать появление ЭДС индукции в катушке.

В соответствии с правилом Ленца ЭДС самоиндукции препятствует нарастанию силы тока при включении и убыванию силы тока при выключении цепи.

Это приводит к тому, что при замыкании цепи, в которой есть источник тока с постоянной ЭДС, сила тока устанавливается через некоторое время.

При отключении источника ток также не прекращается мгновенно. Возникающая при этом ЭДС самоиндукции может превышать ЭДС источника.

Явление самоиндукции можно наблюдать, собрав электрическую цепь из катушки с большой индуктивностью, резистора, двух одинаковых ламп накаливания и источника тока. Резистор должен иметь такое же электрическое сопротивление, как и провод катушки.

Опыт показывает, что при замыкании цепи электрическая лампа, включенная последовательно с катушкой, загорается несколько позже, чем лампа, включенная последовательно с резистором. Нарастанию тока в цепи катушки при замыкании препятствует ЭДС самоиндукции, возникающая при возрастании магнитного потока в катушке.

При отключении источника тока вспыхивают обе лампы. В этом случае ток в цепи поддерживается ЭДС самоиндукции, возникающей при убывании магнитного потока в катушке.

ЭДС самоиндукции ( varepsilon_ ) , возникающая в катушке с индуктивностью ( L ) , по закону электромагнитной индукции равна:

ЭДС самоиндукции прямо пропорциональна индуктивности катушки и скорости изменения силы тока в катушке.

Индуктивность

Электрический ток, проходящий по проводнику, создает вокруг него магнитное поле. Магнитный поток ( Phi ) через контур из этого проводника пропорционален модулю индукции ( vec ) магнитного поля внутри контура, а индукция магнитного поля, в свою очередь, пропорциональна силе тока в проводнике.

Следовательно, магнитный поток через контур прямо пропорционален силе тока в контуре:

Индуктивность – коэффициент пропорциональности ( L ) между силой тока ( I ) в контуре и магнитным потоком ( Phi ) , создаваемым этим током:

Индуктивность зависит от размеров и формы проводника, от магнитных свойств среды, в которой находится проводник.

Единица индуктивности в СИ – генри (Гн). Индуктивность контура равна 1 генри, если при силе постоянного тока 1 ампер магнитный поток через контур равен 1 вебер:

Можно дать второе определение единицы индуктивности: элемент электрической цепи обладает индуктивностью в 1 Гн, если при равномерном изменении силы тока в цепи на 1 ампер за 1 с в нем возникает ЭДС самоиндукции 1 вольт.

Энергия магнитного поля

При отключении катушки индуктивности от источника тока лампа накаливания, включенная параллельно катушке, дает кратковременную вспышку. Ток в цепи возникает под действием ЭДС самоиндукции.

Источником энергии, выделяющейся при этом в электрической цепи, является магнитное поле катушки.

Для создания тока в контуре с индуктивностью необходимо совершить работу на преодоление ЭДС самоиндукции. Энергия магнитного поля тока вычисляется по формуле:

Основные формулы раздела «Электромагнитная индукция»

Алгоритм решения задач по теме «Электромагнитная индукция»:

1. Внимательно прочитать условие задачи. Установить причины изменения магнитного потока, пронизывающего контур.

2. Записать формулу:

закона электромагнитной индукции;
ЭДС индукции в движущемся проводнике, если в задаче рассматривается поступательно движущийся проводник; если в задаче рассматривается электрическая цепь, содержащая источник тока, и возникающая на одном из участков ЭДС индукции, вызванная движением проводника в магнитном поле, то сначала нужно определить величину и направление ЭДС индукции. После этого задача решается по аналогии с задачами на расчет цепи постоянного тока с несколькими источниками.

3. Записать выражение для изменения магнитного потока и подставить в формулу закона электромагнитной индукции.

4. Записать математически все дополнительные условия (чаще всего это формулы закона Ома для полной цепи, силы Ампера или силы Лоренца, формулы кинематики и динамики).

5. Решить полученную систему уравнений относительно искомой величины.

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

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 характер 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

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.

Что может быть лучше, чем вечером понедельника почитать про основы электродинамики. Правильно, можно найти множество вещей, которые будут лучше. Тем не менее, мы все равно предлагаем Вам прочесть эту статью. Времени занимает не много, а полезная информация останется в подсознании. Например, на экзамене, в условиях стресса, можно будет успешно извлечь из недр памяти закон Фарадея. Так как законов Фарадея несколько, уточним, что здесь мы говорим о законе индукции Фарадея.

Электродинамика – раздел физики, изучающий электромагнитное поле во всех его проявлениях.

Это и взаимодействие электрического и магнитного полей, электрический ток, электро-магнитное излучение, влияние поля на заряженные тела.

Здесь мы не ставим целью рассмотреть всю электродинамику. Упаси Боже! Рассмотрим лучше один из основных ее законов, который называется законом электромагнитной индукции Фарадея.

Майкл Фарадей (1791-1867)

История и определение

Фарадей, параллельно с Генри, открыл явление электромагнитной индукции в 1831 году. Правда, успел опубликовать результаты раньше. Закон Фарадея повсеместно используется в технике, в электродвигателях, трансформаторах, генераторах и дросселях. В чем суть закона Фарадея для электромагнитной индукции, если говорить просто? А вот в чем!

При изменении магнитного потока через замкнутый проводящий контур, в контуре возникает электрический ток. То есть, если мы скрутим из проволоки рамку и поместим ее в изменяющееся магнитное поле (возьмем магнит, и будем крутить его вокруг рамки), по рамке потечет ток!

Рамка в поле

Этот ток Фарадей назвал индукционным, а само явление окрестил электромагнитной индукцией.

Электромагнитная индукция – возникновение в замкнутом контуре электрического тока при изменении магнитного потока, проходящего через контур.

Формулировка основного закона электродинамики – закона электромагнитной индукции Фарадея, выглядит и звучит следующим образом:

ЭДС, возникающая в контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока Ф через контур.

А откуда в формуле минус, спросите Вы. Для объяснения знака минус в этой формуле есть специальное правило Ленца. 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.

Для определения направления индукционного тока применяется знаменитое правило буравчика, или правило правой руки, оно же правило правого винта. Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в неё входили силовые линии магнитного поля, а отогнутый большой палец направить по движению проводника, то четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока.

Правило правой руки

Примеры решения задач

Вот вроде бы и все. Значение закона Фарадея фундаментально, ведь на использовании данного закона построена основа почти всей электрической промышленности. Чтобы понимание пришло быстрее, рассмотрим пример решения задачи на закон Фарадея.

Как работает электромагнитная индукция?

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

Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем 29 августа 1831 года. Он обнаружил, что электродвижущая сила (ЭДС), возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

Как происходит электромагнитная индукция?
Как проявляется электромагнитная индукция?
Что такое магнитная индукция простыми словами?
В чем суть закона электромагнитной индукции?
В чем электромагнитная индукция?
Как возникает индукционный ток?
Как зависит магнитная индукция?
Как используется электромагнитная индукция?
Чем отличается индукционный ток от обычного?
Что такое индукция для чайников?
Где возникает магнитная индукция?
Как направлена индукция?
Что такое Что такое индукция?
Чем электромагнитная индукция отличается от магнитной?
Чем обусловлено явление электромагнитной индукции?
Чему равна Электромагнитная индукция?
Как измеряется магнитная индукция?
Как изменяется магнитная индукция?
Что такое электромагнитная индукция 9 класс?
Когда возникает Самоиндукция?
В чем измеряется электро магнитная индукция?
Как возникает ЭДС?
Когда возникает магнитное поле?
Какие условия необходимы для получения индукционного тока?
Как читается закон электромагнитной индукции?
Какое направление имеет индукционный ток?
Что такое электромагнитная индукция Якласс?

Как происходит электромагнитная индукция?

Возникновение ЭДС индукции в движущемся в магнитном поле проводнике объясняется действием силы Лоренца на свободные заряды в движущихся проводниках. Сила Лоренца играет в этом случае роль сторонней силы. Движущийся в магнитном поле проводник, по которому протекает индукционный ток, испытывает магнитное торможение.

Как проявляется электромагнитная индукция?

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром.

Что такое магнитная индукция простыми словами?

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 суть закона электромагнитной индукции?

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 электромагнитная индукция?

Электромагнитная индукция — это явление, которое заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводнике в результате изменения магнитного поля, в котором он находится. Это явление открыл английский физик М. Фарадей в 1831 г.

Как возникает индукционный ток?

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.

Как зависит магнитная индукция?

Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением магнитного поля. Магнитная индукция зависит от свойств среды. В системе СИ единицей для измерения индукции является тесла (тл).

Как используется электромагнитная индукция?

Явление электромагнитной индукции и его частные случаи широко применяются в электротехнике. Для преобразования механической энергии в энергию электрического тока используются синхронные генераторы. Для повышения или понижения напряжения переменного тока применяются трансформаторы.

Чем отличается индукционный ток от обычного?

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 индукция для чайников?

Метод полного перебора конечного числа случаев, исчерпывающих все возможности, называется полной индукцией. Этот метод имеет крайне ограниченную область применения в математике, так как обычно математические утверждения касаются бесконечного множества объектов (например, натуральных чисел, простых чисел, квадратов и т.

Где возникает магнитная индукция?

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

Как направлена индукция?

Магнитная индукция характеризует «силу» и направление магнитного поля — это количественная характеристика магнитного поля. Она обозначается символом За направление вектора магнитной индукции принимают направление от южного полюса к северному магнитной стрелки, свободно установившейся в магнитном поле.

Что такое Что такое индукция?

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.

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?

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.

Чему равна Электромагнитная индукция?

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

Как измеряется магнитная индукция?

В системе СИ единицей измерения магнитной индукции служит \(1\) Тл (тесла), название которой дано в честь учёного (Никола Тесла — югославский электротехник). Взаимосвязь единиц измерения: \(1\) Тл \(=1\) Н А ⋅ м.

Как изменяется магнитная индукция?

Индукция магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом, уменьшается с увеличением расстояния до него. Поэтому при приближении магнита к кольцу (задача 23.1.3) поток индукции магнитного поля магнита через кольцо изменяется, и в кольце возникает индукционный ток.

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.

Когда возникает Самоиндукция?

Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре (в цепи) при изменении протекающего через контур тока. При изменении тока в контуре пропорционально меняется и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром.

В чем измеряется электро магнитная индукция?

Вольтах.

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

Как возникает ЭДС?

Когда возникает магнитное поле?

Магнитное поле создаётся (порождается) током заряженных частиц, или изменяющимся во времени электрическим полем, или собственными магнитными моментами частиц (последние для единообразия картины могут быть формальным образом сведены к электрическим токам).

Какие условия необходимы для получения индукционного тока?

Из формулы видно, что индукционный ток возникает в 3 случаях:

рамка находится в переменном магнитном поле;
изменяется площадь контура;
изменяется угол ∠α между нормалью и магнитной индукцией В, происходит вращение рамки.

Как читается закон электромагнитной индукции?

Электродвижущая сила, индуцируемая в проводящем контуре, равна скорости изменения магнитного потока, сцепляющегося с этим контуром.

Какое направление имеет индукционный ток?

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

Что такое электромагнитная индукция Якласс?

Physics4Kids.com: Электричество и магнетизм: Закон Фарадея

Закон индукции Фарадея является одним из важных понятий электричества. В нем рассматривается, как изменение магнитных полей может вызвать протекание тока в проводах. По сути, это формула/концепция, описывающая, как создается разность потенциалов ( разность напряжений ) и в какой степени. Это огромная концепция, чтобы понять, что изменение магнитного поля может создать напряжение.

Майкл Фарадей был английским физиком, работавшим в начале 1800-х годов. Он работал с другим ученым по имени сэр Хамфри Дэви . Большое открытие Фарадея произошло в 1831 году, когда он обнаружил, что при изменении магнитного поля можно создать электрический ток. Он много работал с электричеством, например, делал генераторы и экспериментировал с электрохимией и электролизом.

Эксперименты Фарадея начались с магнитных полей, которые оставались неизменными. Эта установка не вызвала текущий. Только когда он начал изменять магнитные поля, ток и напряжение были индуцированы (созданны). Он обнаружил, что изменения магнитного поля и размера поля связаны с величиной создаваемого тока. Ученые также используют термин магнитного потока . Магнитный поток — это величина, равная силе магнитного поля, умноженной на площадь поверхности устройства.

Вам придется пересмотреть свои греческие буквы, когда вы запомните настоящую формулу. Вот основы…

E=дБ/дт

«E» – это значение индуцированного напряжения (старое название напряжения было «Электродвижущая сила» или ЭДС. Это буква «E» в уравнении). Изменение времени для эксперимента “dt”. Время измеряется в секундах. Наконец, «дБ» означает изменение магнитного потока. Магнитный поток представляет собой силовые линии магнитного поля. Поток равен BA, где B — напряженность магнитного поля, а A — площадь. Эта формула немного сложнее, чем те, которые вы, возможно, видели раньше.

По-английски: величина создаваемого напряжения равна изменению магнитного потока, деленному на изменение во времени. Чем больше изменение магнитного поля, тем больше напряжение.

Или поищите на сайтах по конкретной теме.

Обзор
Сборы
Проводники
Электрические поля
Магнитные поля
Текущий
Сопротивление
Закон Фарадея
Закон Кулона
Магниты
Питание постоянного тока
Блок питания переменного тока
Дополнительные темы

Радиоволны и электричество (видео NASA SciFiles)

Encyclopedia. com:
0005
http://en.wikipedia.org/wiki/Электромагнитная_индукция
Британская энциклопедия (Закон индукции Фарадея):
hhttp://www.britannica.com/EBchecked/topic/201744/Faradays-law -of-induction

Главная – Физика12 Электромагнитная индукция

Ресурсный ключ

	УРОВЕНЬ 1: Краткая информация в легко читаемом структурированном формате. Может использовать неформальный язык.
	УРОВЕНЬ 2: Более длинные статьи, более широкий охват темы. Включает в себя некоторые предметные языки.
	УРОВЕНЬ 3: Подробная информация с использованием тематического языка. (включает аналитические статьи)

Нашли хороший ресурс?

Предложить сайт

. . . мы добавим его в это руководство.

Учитель-библиотекарь

Введение в электромагнитную индукцию

Вы знаете, что для того, чтобы в цепи протекал ток, она должна быть подключена к точке разности потенциалов, например к батарее.

Существует альтернатива, основанная на взаимосвязи между электричеством и магнетизмом: мы можем использовать изменения магнитного потока, чтобы индуцировать электродвижущую силу (ЭДС) и (если цепь замкнута) ток.

Майкл Фарадей обнаружил, что когда поток, проходящий через проводящую петлю, изменяется, индуцируется электродвижущая сила (ЭДС). Это известно как закон Фарадея, и его можно записать математически:

. соленоид. ЭДС может привести к разделению зарядов и напряжению, а если петля образует замкнутую цепь, к току. Величина тока зависит от сопротивления цепи и подчиняется закону Ома:

Что означает отрицательный знак в законе Фарадея. Ответ выражается законом Ленца, который гласит, что ЭДС индукции (и ток) будут иметь такое направление, что создаваемый ею поток будет противодействовать вызвавшему его изменению.

ИСТОЧНИК: Адаптировано из Matrix Education: Electromagnetism, URL: https://www.matrix.edu.au/beginners-guide-year-12-physics/electromagnetism/

Physics: электромагнитная индукция

Физика: электромагнитная индукция

Удобное руководство по эффекту генератора из пятиминутной физики

Электромагнитная индукция pt. 2 (закон Ленца)

Удобное руководство по эффекту генератора и закону Ленца из пятиминутной физики.

ИСТОЧНИК: Five minute Physics на YouTube, опубликовано 20 июня 2017 г., URL: https://youtu.be/FTUWZ8MEy6M

Условия поиска

Закон Фарадея; Закон Ома; закон Ленца; Вихревые токи;

Словарь и определения

Ток : Движущиеся заряды по проводу или в любом проводящем материале, например ток в реке или автомобили на улице.

Диполь: Два электрических заряда или магнитных полюса, которые имеют одинаковую силу, но противоположны по знаку или полярности (север против юга) и разделены небольшим расстоянием.

Эффект: Что-то, вызванное причиной; результат.

Электрический заряд: Физическое состояние, основанное на количестве и расположении электронов и протонов в материи. Вещество, в котором электронов больше, чем протонов, заряжено отрицательно. Вещество, притягивающее свободные электроны, заряжено положительно.

Электрическая цепь: Система, соединяющая электрические компоненты для обеспечения их работы.

Электрический ток: Поток электрического заряда.

Электрический поток, Φ E : Совокупность силовых линий электрического поля, втекающих в площадь поверхности, вычисляемая путем умножения поля на площадь. Да, и угол тоже имеет значение:

ЭДС: электродвижущая сила.

Магнит соленоид : Соленоидный магнит представляет собой катушку из изолированного провода, обычно цилиндрической формы, длина которой превышает его диаметр. Электрический ток, проходящий через соленоид, создает магнитное поле, подобное полю стержневого магнита.

Магнитное поле : Область пространства вблизи намагниченного тела или электрического тока, где могут быть обнаружены магнитные силы.

Линии магнитного поля : Эти линии позволяют показать структуру магнитного поля. Стрелка компаса всегда будет указывать вдоль линии поля. Линии расположены близко друг к другу там, где магнитная сила сильна, и растянуты там, где она слаба.

Магнетизм (Электромагнетизм): Физическое свойство объекта, проявляющее притяжение к железу, как в магните. Электромагнетизм действует между частицами с электрическим зарядом, такими как электроны, протоны и ионы. Он связан с движущимся электричеством и создает силовые поля.