Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции

Томас Эдисон

Самая большая ошибка в том, что мы быстро сдаёмся. Иногда, чтобы получить желаемое, надо просто попробовать ещё один раз.

Магнитная индукция — это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, численно равная максимальному вращающему моменту, действующему на контур с единичным магнитным моментом, и направленная вдоль положительной нормали к контуру.

Никола Тесла

А можно ли ввести такую величину, которая характеризовала магнитное поле не только в данной точке, а во всех точках поверхности, ограниченной замкнутым контуром?

Ни одна из линий не пронизывает контур.

Потоки воздушных масс

Потоки воды в реке

Магнитный поток через плоскую поверхность — это скалярная физическая величина, численно равная произведению модуля магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченной контуром, и на косинус угла между нормалью к поверхности и магнитной индукцией.

1 вебер — это магнитный поток однородного магнитного поля с индукцией 1 Тл через перпендикулярную ему поверхность площадью 1 м².

Ханс Кристиан Эрстед

Опыт Х. К. Эрстед

Вокруг любого проводника с током существует магнитное поле.

А если можно, то, что для этого нужно сделать?

Майкл Фарадей

Жан-Даниэль Колладон

Майкл Фарадей

Я уверен, что электрические и магнитные явления — это явления одной природы.

17 октября 1831 года

При замыкании и размыкании цепи возникают индукционные токи противоположных направлений.

Гальванометр

Батарея

Первичная обмотка

Вторичная обмотка

Изучение влияния железа на индукцию

Таким образом, задача, поставленная Фарадеем в 1820 г., была решена: магнетизм был превращен в электричество!!!

А

В

Опять ничего не получилось…

Ну почему?

А для чего годится только

что родившийся ребёнок?

Всё, что вы нам здесь показывали, господин Фарадей, действительно красиво. Но теперь скажите мне, для чего годится эта магнитная индукция!?

Эрнст Вернер фон Сименс

Первая динамо-машина

постоянного тока Сименса

1866 год

Современный опыт Фарадея

Не при всяком движе­нии магнита (или катушки) воз­никает электрический ток

Явление возникновения тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется явлением электромагнитной индукции.

Полученный таким способом ток называется индукционным током (от латинского «наведенный»).

При изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, в нем появляются сторонние силы, действие которых характеризуется ЭДС, называемой ЭДС индукции.

Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил и в замкнутом проводящем контуре численно равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всего контура.

Значение индукционного тока

(ЭДС индукции)

от причин изменения

магнитного потока

от скорости изменения

магнитного потока

Сила индукционного тока пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром

среднее значение ЭДС индукции в проводящем контуре пропорционально скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

Закон электромагнитной индукции:

Индукционный ток противодействует изменению магнитного потока.

R — сопротивление контура.

ЭДС индукции и скорость изменения магнитного потока имеют разные знаки.

Задача. Из провода длиной 2 м сделан квадрат, который расположен горизонтально. Какой заряд пройдет по проводу, если его потянуть за две диагонально противоположные вершины так, чтобы он сложился? Сопротивление провода 0,1 Ом, а вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли 50 мкТл.

Решение:

l = 2 м

R = 0,1 Ом

В = 50 · 10 ^–6 Тл

q = ?

Изменение магнитного потока за время Δt:

Изменение площади контура:

Искомый заряд, прошедший по контуру:

Магнитный поток через плоскую поверхность — это скалярная физическая величина, численно равная произведению модуля магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченной контуром, и на косинус угла между нормалью к поверхности и магнитной индукцией.

1 вебер — это магнитный поток однородного магнитного поля с индукцией 1 Тл через перпендикулярную ему поверхность площадью 1 м².

Главные выводы

Явление возникновения тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется явлением электромагнитной индукции.

Полученный таким способом ток называется индукционным током.

Главные выводы

Закон электромагнитной индукции: среднее значение ЭДС индукции в проводящем контуре пропорционально скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.