24983

Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца

Шпаргалка

Физика

Закон электромагнитной индукции. Опыты по электромагнитной индукции. Явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем в 1831 г. Магнитным потоком через замкнутый контур площадью S называют физическую величину равную произведению модуля вектора магнитной индукции В на площадь контура S и на косинус угла а между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к площади контура.

Русский

2013-08-09

42 KB

60 чел.

Билет № 17

Электромагнитная индукция. Магнитный поток.

Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца

План ответа

1. Опыты по электромагнитной индукции. 2. Магнитный поток. 3. Закон электромагнитной индукции. 4. Правило Ленца.

Явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем в 1831 г. Он опытным путем установил, что при изменении магнитного поля внутри замкнутого контура в нем возникает электрический ток, который называют индукционным током. Опыты Фарадея можно воспроизвести следующим образом: при внесении или вынесении магнита в катушку, замкнутую на гальванометр, в катушке возникает индукционный ток (рис. 24). Если рядом расположить две катушки (например, на общем сердечнике или одну катушку внутри другой) и

 одну катушку через ключ соединить с источником тока, то при замыкании или размыкании ключа в цепи первой катушки во второй катушке появится индукционный ток (рис. 25). Объяснение этого явления было дано Максвеллом. Любое переменное магнитное поле всегда порождает переменное электрическое поле.

Для количественной характеристики процесса изменения магнитного поля через замкнутый контур вводится физическая величина под названием магнитный поток. Магнитным потоком через замкнутый контур площадью S называют физическую величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции В на площадь контура S и на косинус угла а между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к площади контура. Ф = BS cos α (рис. 26).

Опытным путем был установлен основной закон электромагнитной индукции: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по величине скорости из-менения магнитного потока через контур. ξ =  ΔФ/t..

Если рассматривать катушку, содержащую п витков, то формула основного закона электромагнитной индукции будет выглядеть так: ξ = n ΔФ/t.

Единица измерения магнитного потока Фвебер  (Вб): 1В6 =1Β•c.

Из основного закона ΔФ =ξ t  следует смысл размерности: 1 вебер это величина такого магнитного потока, который, уменьшаясь до нуля за одну секунду, через замкнутый контур наводит в нем ЭДС индукции 1 В.

Классической демонстрацией основного закона электромагнитной индукции является первый опыт Фарадея: чем быстрее перемещать магнит через витки катушки, тем больше возникает индукционный ток в ней, а значит, и ЭДС индукции.

Зависимость направления индукционного тока от характера изменения магнитного поля через замкнутый контур в 1833 г. опытным путем установил русский ученый Ленц. Он сформулировал правило, носящее его имя. Индукционный ток имеет такое направление, при котором его магнитное поле стремится скомпенсировать изменение внешнего магнитного потока через контур. Ленцем был сконструирован прибор, представляющий собой два алюминиевых кольца, сплошное и разрезанное, укрепленные на алюминиевой перекладине и имеющие возможность вращаться вокруг оси, как коромысло. (рис. 27). При внесении магнита в сплошное кольцо оно начинало «убегать» от магнита, поворачивая соответственно коромысло. При вынесении магнита из кольца кольцо стремилось «догнать» магнит. При движении магнита внутри разрезанного кольца никакого эффекта не происходило. Ленц объяснял опыт тем, что магнитное поле индукционного тока стремилось компенсировать изменение внешнего магнитного потока.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

67474. Финансы и финансовая система. Основные понятия финансов 146.5 KB
  Термин финансы происходит от французского fin = finis означающего конец окончание. Финансы связаны с движением денег от одного владельца к другому следовательно финансы связаны с экономическими отношениями и являются экономической категорией. Финансы представляют собой отношения по созданию...
67475. КРИЗИС СЕРЕДИНЫ ЖИЗНИ 205.5 KB
  Проблема возраста всегда актуальна, как для каждого отдельного человека, так и для всего общества в целом. Переход из одного возрастного периода в другой является судьбоносным и определяет всю дальнейшую жизнь.
67476. Становление личностного новообразования периода кризиса трех лет 125.5 KB
  Кризисов, которые будет преодолевать ребенок несколько: это кризис новорожденности, кризис одного года, трех лет, семи лет, кризис подросткового возраста. Время их возникновения зависит от конкретного ребенка и условий его жизни. Общим для всех кризисов развития являются несколько основных критериев: острый период, трудновоспитуемость, впечатление регресса.
67477. Суперкомпьютер SuperMUC 600 KB
  Производительность суперкомпьютеров чаще всего оценивается и выражается в количестве операций с плавающей точкой в секунду (FLOPS). Это связано с тем, что задачи численного моделирования, под которые и создаются суперкомпьютеры, чаще всего требуют вычислений, связанных с вещественными числами с высокой степенью точности
67478. ОСНОВЫ КВАЗИРЕЛЯТИВИСТСКОЙ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ. УРАВНЕНИЕ ДИРАКА 147.5 KB
  Первое слагаемое - вероятность найти частицу с положительной энергией, второе - с отрицательной энергией. Видим, что сохраняется только сумма этих вероятностей. Поэтому состояния с отрицательными энергиями нельзя просто выбросить - сразу нарушится вероятностная интерпретация.
67479. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧАСТИЦ С ВНЕШНИМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ. УРАВНЕНИЕ ПАУЛИ 250 KB
  Вернемся к уравнению Клейна-Гордона - релятивистскому уравнению второго порядка, которому должна подчиняться любая волновая функция. Из него было ранее получено уравнение непрерывности
67480. ЭЛЕКТРОН В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ 550.5 KB
  Имея полный гамильтониан, легко убедиться, что он коммутирует с При этом не входит в уравнение, а потому по проекции полного момента будет вырождение. Энергетические уровни будут характеризоваться собственными значениями трех первых операторов...
67481. НАУКА “РОБОТОТЕХНІКА”, ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ТА ОСТАННІ ДОСЯГНЕННЯ 236 KB
  Робототехніка і гнучкі виробничі системи є найважливішою технічною основою інтенсифікації виробництва. Це, з одного боку, дітище науково-технічного прогресу, а з іншою — його рушійна сила в розвитку сучасного промислового виробництва.
67482. Завдання, організація та актуальні питання медичної служби Збройних Сил України на воєнний час 148 KB
  Навчальна та виховна мета: розкрити найбільш складні та актуальні питання щодо ролі та місця у військовій медицині наукової дисципліни організації медичного забезпечення військ; ознайомити з організаційною структурою медичної служби ЗС України та її завданнями на воєнний час...