Значение индукционного тока не зависит oт способа измене­ния потока магнитной индукции, а опреде­ляется лишь скоростью его изменения.

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.

Закон Фарадея

Обобщая результаты своих многочислен­ных опытов, Фарадей пришел к количе­ственному закону электромагнитной ин­дукции. Всякий раз, когда происходит изменение сцепленного с кон­туром потока магнитной индукции, в контуре возникает индукционный ток; возник­новение индукционного тока указывает на наличие в цепи электродвижущей силы, называемой электродвижущей силой элек­тромагнитной индукции. Значение индук­ционного тока, а следовательно, и э. д.с. электромагнитной индукции определя­ются только скоростью изменения магнит­ного потока, т.е.

Ei ~ dФ/dt

Знак магнитно­го потока зависит от выбора положитель­ной нормали к контуру. Положительное направление нормали свя­зано с током правилом правого винта. Следовательно, выбирая опре­деленное положительное направление нор­мали, мы определяем как знак потока маг­нитной индукции, так и направление тока и э. д. с. в контуре. Закон электромагнитной индукции Фарадея: э.д.с. индукции в контуре равна скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную контуром.

(1)

Знак минус показывает, что увеличение потока ( > 0) вызывает э. д. с. e_i< 0,т.е. поле индукционного тока направлено навстречу потоку; уменьшение потока ( < 0) вызывает э.д.с. e_i >0, т.е. направление потока и поля индуцированного тока совпадают.

Знак минус в фор­муле (1) является математическим выражением правила Ленца — общего правила для нахождения направления ин­дукционного тока.

Правило Ленца: индукционный ток в контуре всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного по­тока, вызвавшего этот индукционный ток.

Э.д.с. электромагнитной индукции выражается в вольтах.

[ ] =

Какова природа э. д. с. электромагнит­ной индукции? Если проводник движется в постоянном магнитном поле, то сила Лоренца, действующая на заряды внутри проводника, движущиеся вместе с проводником, будет направлена противо­положно току, т. е. она будет создавать в проводнике индукционный ток противо­положного направления (за направление электрического тока принимается движе­ние положительных зарядов). Таким обра­зом, возбуждение э. д. с. индукции при движении контура в постоянном магнит­ном поле объясняется действием силы Ло­ренца, возникающей при движении про­водника.

Согласно закону Фарадея, возникнове­ние э.д.с. электромагнитной индукции возможно и в случае неподвижного кон­тура, находящегося в переменном магнит­ном поле. Однако сила Лоренца на непод­вижные заряды не действует, поэтому в данном случае ею нельзя объяснить воз­никновение э. д. с. индукции. Максвелл для объяснения э. д.с. индукции в непод­вижных проводниках предположил, что всякое переменное магнитное поле воз­буждает в окружающем пространстве электрическое поле, которое и является причиной возникновения индукционного тока в проводнике. Циркуляция векто­ра этого поля по любому неподвижному контуру L проводника представляет собой э. д. с. электромагнитной индукции:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: