Теория

ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ.

Суть закона электромагнитной индукции, открытого английским физиком М. Фарадеем, заключается в следующем: всякое изменение магнитного поля, в котором помещен проводник произвольной формы, вызывает в последнем появление ЭДС электромагнитной индукции. Пусть проводник длиной l дви- жется со скоростью v. Тогда на свободные электроны, движущиеся вместе с проводником, будет действовать сила Лоренца, на правление которой опре -деляется по правилу левой руки (рис. 2.11).

Рис. 2.11

Под действием этой силы электроны движутся вдоль проводника, что приводит к разделению за рядов: на конце А проводника накапливаются положительные заряды, на конце Б-отрицательные. Но при разделении зарядов возникает электрическое поле, препятствующее этому процессу, и когда силы поля уравновесят силу Лоренца, разделение прекратится. В про- цессе разделения зарядов силы Лоренца производят работу которой опреде- ляется напряжение между точками А и Б. Это напряжение равно ЭДС элек- тромагнитной индукции и в общем случае выражается соотношением:.

E = B v l sin α (2.13)

Направление ЭДС определяется по правилу правой руки: правую руку рас -полагают так, чтобы магнитные линии входили в ладонь, отогнутый под прямым углом большой палец совмещают с направлением скорости; тогда вытянутые четыре пальца покажут направление ЭДС.

ЭДС, индуцируемая в контуре при изменении магнитного потока, проходя- щего сквозь поверхность, ограниченную этим контуром, равна скорости измене- ния потока, взятой с отрицательным знаком.

e = – dФ / dt (2.14)

Отрицательный знак в этом выражении свидетельствует о том, что ЭДС, индуцируемая в контуре, стремится вызвать токи, препятствующие измене- нию магнитного потока. Следовательно, индуцированная в контуре ЭДС и ток всегда имеют такое направление, при котором они препятствуют при- чине, их вызывающей. Это положение выражает сформулированный Лен- цем закон о направлении индуцированного тока (рис. 2.12). Магнитный

поток витка имеет направление, противоположное направлению магнитно- го поля постоянного магнита. Ток, возникающий в витке, создает магнит- ный поток, препятствующий убыванию магнитного поля магнита.

Рис. 2.12

Таким образом виток стремится сохранить неизменным свое магнитное состояние, т. е. сохранить постоянный магнитный поток, сцепленный с ним.

Adblock
detector