Явище електромагнітної індукції

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Явленіезаключается в воз-нення струму і ЕРС в замкнутому контурі, пронизує мінливих магнітним потоком. Струм носить назву Індуктори ційного струму, а ЕРС називають ЕРС електромагнітної Індуктори ції. Величина ЕРС електромагнітної індукції визначається по основному закону, електромагнітної індукції:

Едс електромагнітної індукції прямо пропорційна швидкості зміни магнітного потоку, що пронизує майданчик, обмежену контуром. Знак «мінус» пов'язаний з на-правлінням індукційного струму, яке визначається по пра-вилу Ленца: індукційний струм має такий напрям, що його дія протидіє причини, що викликає появле-ня цього струму.

Розглянемо приклад визначення напрямку індукційного-ного струму (рис.). Замкнуте проводить контур поміщений в зовнішнє магнітне поле, перпендикулярне площі чер-тежа. Поле убуває з часом, тоді зменшується пронизливий майданчик, обмежену контуром, магнітний потік. Щоб його підтримати, магнітне поле індукційного-ного струму повинно бути направлено в напрямку зовнішнього поля. Для цього відповідно до правила правого гвинта виникає індукційний струм повинен протікати в контурі за годинниковою стрілкою. Правило Ленца є наслідком закону збереження енергії. Індукційні струми, що виникають в мас-пасивного провідниках, називають Струмами Фуко.

Причиною виникнення індукційного струму в рухаємося-щемся контурі, що знаходиться в постійному магнітному полі, є дія сили Лоренца на заряди, що переміщаються разом з провідником. У нерухомому контурі, що знаходиться в мінливому магнітному полі, причина виникнення Індуктори ційного струму - дія на заряди вихрового електричного поля, що виникає навколо мінливого магнітного поля у відповідності з теорією Максвелла.

Пошук явища електромагнітної індукції вівся фізика-ми цілеспрямовано, починаючи з моменту виявлення магніт-ного дії струму в 1919 р але через його інерційності поис-ки увінчалися успіхом лише в 1932 р Явище було виявлено-но англійським фізиком М, Фарадеем. В даний час явле-ня електромагнітної індукції широко використовується в тех-ке. Без нього сьогодні немислимі виробництво та розподілення електричної енергії.

Явище самоіндукції - окремий випадок явища електромагнітної ін-продукції. Якщо по замкнутому проводячи-щему контуру протікає електричні-ський ток (рис), то магнітний по-ток, створений магнітним полем це-го струму і

пронизливий майданчик, обмежену контуром, прямо про-порціонален силі цього струму: Ф = LI. Коефіцієнт пропорційності між потоком і струмом носить назву коефіцієнта самоін-продукції, або індуктивності, контуру. Індуктивність контуру вимірюють в СІ в Генрі (Гн).

Індуктивність контуру залежить від розмірів і форми контура. Замкнуті контури, що володіють великим L, називають котушками Індуктори тивности.

На електричних схемах котушки індуктивності зображуються (рис.).

Найпростішою, але часто респонденти користуються послугами котушкою індуктив-ності є соленоїд - прямий циліндр з намотаним на нього круговими витками. Індуктивність соленоїда рассчіти-ється за формулою. де - магнітна постійна, - густота витків, V - об'єм соленоідальной котушки.

При зміні сили струму в контурі змінюється пронизки-вающий його потік магнітної індукції, що викликає появле-ня в контурі ЕРС електромагнітної індукції і індукційно-го струму. Ця ЕРС називається ЕРС самоіндукції, а струм - струмом самоіндукції. Їх поява і є явищем самоіндук-ції. Едс самоіндукції підраховується за формулою Таким чином, ЕРС самоіндукції тим більше, чим більше індуктивність контуру і чим швидше ме-вується ток в ньому. Напрямок струму самоіндукції, як і любо-го - індукційного струму, визначається за правилом Ленца. Його використання показує, що якщо струм в контурі зростає, то струм самоіндукції направлений йому назустріч, а якщо зменшується - сонаправлени з ним.