11(12) класс ГБОУ ЦО№133, учитель Е.В. Шаркова Электромагнитная индукция 29 августа 1831 г. М.Фарадей обнаружил, что в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного поля (при изменении магнитного потока через контур) возникает индукционный ток. (Индукция - появление, возникновение, наведение). Индукционный ток в катушке возникает: при перемещении постоянного магнита относительно катушки; при перемещении электромагнита относительно катушки; при перемещении сердечника относительно электромагнита, вставленного в катушку; при изменении (регулировании) тока в цепи электромагнита; при замыкании и размыкании цепи Появление индукционного тока свидетельствует о действии в контуре сторонних сил (или о возникновении ЭДС индукции). Явление возникновения ЭДС в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля (потока), пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией. Закон электромагнитной индукции При всяком изменении магнитного потока через проводящий замкнутый контур в этом контуре возникает индукционный ток. Сила индукционного тока зависит от свойств контура (сопротивления R): Ii R . ЭДС индукции не зависит от свойств контура, а зависит от скорости изменения магнитного потока: . t ЭДС индукции в замкнутом контуре прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока через площадь, ограниченную этим контуром. Основные применения электромагнитной индукции: индукционные генераторы на всех электростанциях, динамомашины), трансформаторы. Правило Ленца: Возникновение индукционного тока - следствие закона сохранения энергии! В случае 1(рис. слева): При приближении магнита (или увеличении тока, или замыкании цепи): магнитный поток Ф нарастает >0 0 ;. Чтобы компенсировать это изменение (увеличение) t внешнего поля, в контуре возникает индукционное магнитное поле, направленное в сторону, противоположную внешнему полю (характеристика поля – магнитная индукция): B Bi , В случае 2 (рис. справа): при удалении магнита (или уменьшении тока, или размыкании цепи): магнитный поток Ф убывает <0; 0 . Чтобы компенсировать это изменение (уменьшение), t в контуре возникает индукционное магнитное поле, поддерживающее внешнее поле: B Bi . Источником магнитного поля всегда является ток. Поэтому: Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток Ii имеет такое направление, что созданный им индукционный магнитный поток Фi стремится компенсировать любое изменение внешнего магнитного потока ∆Ф, вызывающее данный ток (правило Ленца). 11(12) класс ГБОУ ЦО№133, учитель Е.В. Шаркова Направление инд. тока в контуре считают отрицательным ( 0 ), если Bi противоположно B (т.е. i >0). Направление инд. тока положительно, если Bi совпадает с B , (т.е. <0). Поэтому с учетом правила Ленца (знака) выражение для закона электромагнитной индукции записывается так: i Ф t . Формула справедлива для СИ (коэффициент пропорциональности равен 1). Если контур (например, катушка) состоит из нескольких витков, то i Ф n , где n – количество t витков. ! В произвольном случае закон записывается через производную: e , где e – мгновенное значение ЭДС индукции. _______________________________________________________________________________ Помните: Основная характеристика магнитного поля - магнитная индукция: ⃗В , измеряется в Тл (тесла) Магнитный поток через контур: Ф, измеряется в Вб (вебер) Изменение магнитного потока: ∆Ф = Ф2- Ф1 Скорость изменения магнитного потока: ∆𝑡 Индукционный (наведенный) магнитный поток: Фi ∆Ф