Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Закон Фарадея и правило Ленца

Магнитное поле создается электрическими токами. Существует в не­котором смысле обратное явление, когда магнитное поле вызывает (индуцирует) появление электрических токов в замкнутых проводящих кон­турах. Это явление, открытое Фарадеем, называется электромагнитной индукцией. Фарадей установил, что индукционный ток возникает в за­мкнутом проводящем контуре только в том случае, когда изменяется со временем магнитный поток (поток вектора магнитной индукции)

Ф =

через поверхность S, натянутую на этот контур. Поток (8.1) изменя ется с течением времени, если изменяется магнитная индукция В, т.е. магнитное поле не постоянно, или если изменяется форма контура и его положение в пространстве.

Рис. 8.1. К определению магнитного потока

Для плоского контура в однородном магнитном поле поток

Ф = В S cos a, (8.2)

где В - модуль вектора магнитной индукции, S - площадь контура, а -

.

угол между вектором В и нормалью п к плоскости контура (рис. 8.1).

Русский физик Э.Х.Ленц сформулировал правило, позволяющее опре­делить направление индукционного тока. Согласно этому правилу ин­дукционный ток всегда направлен так, что его магнитное поле противо­действует тем процессам, которые приводят к возникновению этого тока.

Рассмотрим неподвижный проводящий контур С во внешнем магнит­ном поле (рис 8.2, а), индукция B (t)которого увеличивается со време­нем. Индукционный ток I в контуре сам создает магнитное поле B _I. По правилу Ленца индукционный ток направлен так, что его магнитное поле B _I "препятствует" увеличению внешнего поля В, т.е. вектор B _I противоположен по направлению вектору В. Теперь можно найти на­правление индукционного тока I, учитывая, что оно связано правилом правого винта с направлением вектора B _I.

Рис. 8.2. К формулировке правила Ленца. При изменении индукции B (t) внешнего магнитного поля в проволочном контуре возникает ин­дукционный ток, направление которого зависит от того, как изменя­ется индукция: а) индукция внешнего поля увеличивается, тогда индукционный ток создает поле против увеличивающегося поля, б) индукция внешнего поля уменьшается, тогда ток создает поле сонаправленное с уменьшающимся полем

Если магнитная индукция B(t) внешнего поля уменьшается, то индук­ционный ток направлен так, что его поле Bj "противодействует" осла­блению внешнего поля, т.е. векторы Bj и В в этом случае сонапра-влены. Определив направление вектора Bi, по правилу правого винта найдем направление индукционного тока (рис. 8.2, б).

- магнитная индукция в центре витка.

- индукция внутри соленоида.

индукция поля проводника на расстоянии R от оси.

связь между магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля.

- принцип суперпозиции магнитных полей.

- сила взаимодействия двух проводников.

d магнитный поток.

- энергия магнитного поля.

ЭДС индукции в замкнутом контуре.

ЭДС самоиндукции.