Электромагнитная индукция

Электромагни́тная инду́кция — возникновение электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике, находящемся в изменяющемся магнитном поле.

Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводнике пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина ЭДС не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение проводника в неоднородном магнитном поле. Электрический ток вызванный этой ЭДС называется индукционным током.

Закон Фарадея

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в системе СИ):

\mathcal{E} = - {{d\Phi_B} \over dt}

где

\mathcal{E} — электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,
ΦB — магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Знак «минус» в формуле отражает правило (или закон) Ленца, названный так по имени русского физика Э. Х. Ленца:

Индукционный ток всегда имеет такое направление, что создаваемый им магнитный поток компенсирует изменения внешнего магнитного потока.

Правило Ленца является следствием закона сохранения энергии.

Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом:

\mathcal{E} = - N{{d\Phi_B} \over dt}

где

\mathcal{E} — электродвижущая сила,
N — число витков,
ΦB — магнитный поток через один виток.

Векторная форма

В дифференциальной форме закон Фарадея можно записать в следующем виде:

\operatorname{rot}\,\mathbf{E} = -{\partial \mathbf{B} \over \partial t}

или с помощью эквивалентной формулы:

\oint_{\partial C} \mathbf{E} \cdot d\mathbf{l} = -\oint_C \ {d\mathbf{B}\over dt} \cdot d\mathbf{s}

Здесь \mathbf{E}напряжённость электрического поля, \mathbf{B}магнитная индукция, C — произвольная площадка, \partial C — её граница.

Закон Фарадея входит в систему уравнений Максвелла для электромагнитного поля.

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home