Вывод выражения для ЭДС индукции.

Двухпроводная линия, короткозамкнутая с одной стороны, находится в однородном магнитном поле. Вдоль линии перемещается перемычка с постоянной скоростью V. На свободные заряды в движущейся перемычке действует сила Лоренца, которая «выталкивает» эти заряды из перемычки, приводя к возникновению тока в замкнутой цепи. Из сравнения выражения для сил, действующих на заряд, в магнитном и электрическом полях следует: B·V→ E, откуда

Правило Ленца: Индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине его вызывающей.

Потокосцепление или полный магнитный поток. Результирующий магнитный поток, пронизывающий контур, равен сумме потоков, пронизывающих каждый из витков:

Количество электричества, протекающее по замкнутому контуру, при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур

 

Это соотношение является основой для измерения магнитного потока электрическими методами. Величина заряда q, протекающего по замкнутому контуру, определяется с помощью баллистического гальванометра.

Лекция №19

ЯВЛЕНИЕ ВЗАИМНОЙ ИНДУКЦИИ. При пропускании тока по одному контуру возникает магнитный поток, часть которого пронизывает другой контур. Это явление носит название взаимной индукции.

Коэффициент взаимной индукции L_ik

Idl1

r

n

dB

dS2

Элемент тока первого контураI₁dl₁ на элементарной площадке второго контура dS₂, создает элементарную индукцию dB, определяемую по закону Био-Савара-Лапласа. Интегрирование по первому контуру определяет величину индукции магнитного поля на площадке dS₂. Произведение нормальной компоненты вектора В_n на dS₂ определяет элементарный поток вектора dФ. Интегрирование по поверхности, ограниченной вторым контуром определяет величину потока индукции магнитного поля через поверхность S₂. Величина силы тока I₁ может быть вынесена за знаки обоих интегралов.

 

Статическое определение коэффициента взаимной индукции:

Коэффициент взаимной индукции – это физическая величина, связывающая магнитный поток, пронизывающий второй контур, с силой тока в первом контуре. Он зависит от геометрии контуров и их взаиморасположения. Численно коэффициент взаимной индукции равен магнитному потоку, пронизывающему второй контур, при силе тока в первом контуре, равной единице.

Динамическое определение коэффициента взаимной индукции: Коэффициент взаимной индукции – это физическая величина, связывающая ЭДС индукции, возникающую во втором контуре, со скоростью изменения силы тока в первом контуре. Он зависит от геометрии контуров и их взаиморасположения. Численно коэффициент взаимной индукции равен ЭДС индукции при скорости изменения силы тока в первом контуре на единицу в единицу времени.

ЯВЛЕНИЕ САМОИНДУКЦИИ: изменение тока в самом контуре приводит к изменению магнитного потока, пронизывающий данный контур и, следовательно, возникновению ЭДС индукции.

По аналогии со взаимной индукцией:

Статическое определение коэффициента самоиндукции: Коэффициент самоиндукции или индуктивность – это физическая величина, связывающая магнитный поток, пронизывающий данный контур, с силой тока в нем. Он зависит от геометрии контура. Численно коэффициент самоиндукции равен магнитному потоку, пронизывающему контур, при силе тока в нем, равной единице.

Динамическое определение коэффициента самоиндукции: Коэффициент самоиндукции или индуктивность – это физическая величина, связывающая ЭДС индукции, возникающую в контуре, со скоростью изменения силы тока в нем. Он зависит от геометрии контура. Численно коэффициент самоиндукции равен ЭДС индукции при скорости изменения силы тока в контуре на единицу в единицу времени.