Лекции.Орг

 

Категории:


Экологические группы птиц Астраханской области: Птицы приспособлены к различным условиям обитания, на чем и основана их экологическая классификация...


Экологические группы птиц Астраханской области: Птицы приспособлены к различным условиям обитания, на чем и основана их экологическая классификация...


Экологические группы птиц Астраханской области: Птицы приспособлены к различным условиям обитания, на чем и основана их экологическая классификация...

Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции



Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. В 1831 году Фарадей сделал одно из самых великих открытий в физике: он обнаружил явление электромагнитной индукции: в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока (т.е. потока вектора ), охватываемого этим контуром, возникает электрический ток, называемый индукционным.

Появление индукционного тока означает, что при изменении магнитного потока в контуре возникает эдс индукции Ɛi . Направление индукционного тока в контуре подчиняется следующему правилу Ленца: индукционный ток направлен так, чтобы противодействовать своим магнитным полем вызывающей его причине.

Математическая формулировка закона электромагнитной индукции Фарадея-Ленца:

Ɛi = . (97)

При изменении потока магнитной индукции через замкнутый контур в последнем возникает эдс индукции, пропорциональная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Знак минус в (97) связан с правилом Ленца: если поток растет, то магнитное поле индукционного тока направлено так, чтобы суммарный поток уменьшался, а если поток уменьшается, то - чтобы увеличивался.

Закон электромагнитной индукции является одним из постулатов электродинамики. Однако можно понять природу этого явления из следующего примера, который ни в коем случае нельзя рассматривать как вывод самого закона. Пусть тонкий проводящий контур с подвижной перемычкой ab длины l помещен в магнитное поле, направленное перпендикулярно рис. 34, от нас. Начнем двигать перемычку (вместе со всеми находящимися в ней свободными электронами) вправо со скоростью . В результате на каждый электрон начнет действовать магнитная сила Лоренца , направленная вниз вдоль перемычки – потечет ток формально направленный вверх (за направление плотности тока принимается скорость направленного движения положительных зарядов, что эквивалентно движению электронов в противоположном направлении). В данном случае сила Лоренца играет роль сторонней силы электрического поля с напряженностью . По определению (37) циркуляция поля дает величину эдс индукции Ɛi, в данном случае

Ɛi = . (98)

Минус – из-за того, что при данном направлении вектора положительное направление обхода контура по часовой стрелке. Произведение есть приращение площади контура в единицу времени ( ), поэтому , где > 0 – приращение магнитного потока сквозь площадь контура. Таким образом, Ɛi = .

Явление самоиндукции. Индуктивность. Явление электромагнитной индукции возникает в замкнутом проводящем контуре независимо от того, чем вызвано изменение магнитного потока. В частности, изменение магнитного потока может быть вызвано изменением тока в этом же контуре. В этом случае явление называют самоиндукцией, а соответствующую величину Ɛs – эдс самоиндукции. Если в пространстве, где находится контур с током , нет ферромагнетиков, то в соответствии с законом Био-Саварра поле вектора , а следовательно, и полный магнитный поток Ф будут пропорциональны силе тока

, (99)

где L – коэффициент, называемый индуктивностью контура. Индуктивность L зависит от формы и размеров контура, а также от магнитных свойств окружающей среды. Если контур жесткий и вблизи нет ферромагнетиков, индуктивность является величиной постоянной.

Если в проводящем контуре изменяется ток, то по закону электромагнитной индукции в нем возникает эдс самоиндукции Ɛs = . Если индуктивность L постоянна для данного контура, второе слагаемое в скобках равно нулю, и тогда

Ɛs = , (100)

где минус обусловлен правилом Ленца: если основной ток в контуре возрастает, то индукционный направлен в противоположную сторону (рис.35 a). Если основной ток в контуре убывает, то индукционный направлен в ту же сторону (рис.35 b).

 

 





Дата добавления: 2015-05-07; просмотров: 325 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:

  1. B-законы движения воздуха, его газообразных и твердых примесей, а также тепла в шахтных вентиляционных потоках
  2. E) Знание лицом закона
  3. II. Материальная законность
  4. III. Материальная законность отказа в предоставлении информации
  5. Quot; Таганцев НС Исследования об ответственности малолетних преступников по русскому праву и Проект законоположений об этом вопросе. СПб., 1871
  6. Quot;Круглый стол" по актуальным проблемам местного самоуправления в Законодательном Собрании Нижегородской области 1 страница
  7. Quot;Круглый стол" по актуальным проблемам местного самоуправления в Законодательном Собрании Нижегородской области 2 страница
  8. Quot;Круглый стол" по актуальным проблемам местного самоуправления в Законодательном Собрании Нижегородской области 3 страница
  9. Quot;Круглый стол" по актуальным проблемам местного самоуправления в Законодательном Собрании Нижегородской области 4 страница
  10. Quot;Про внесення змін до Закону України "Про судоустрій і статус суддів" та процесуальних законів щодо додаткових заходів
  11. V2: Тема 2. Уголовный закон и его толкование
  12. VI. Законы дня


Поиск на сайте:


© 2015-2017 lektsii.org - Контакты

Ген: 0.008 с.