4.5 Электромагнитная индукция
.pdf
Содержание лекции:
•Феноменология электромагнитной индукции.
•Правило Ленца.
•Уравнение электромагнитной индукции. Самоиндукция.
•Индуктивность соленоида.
•Энергия магнитного поля
В 1831 г. М. Фарадей открыл, что во всяком замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром, возникает электрический ток.
Это явление называют электромагнитной индукцией,
авозникающий ток – индукционным.
•Величина индукционного тока не зависит от способа изменения магнитного потока, а определяется лишь скоростью его изменения, т.е. величиной d
dt
Майкл Фарадей
(1791-1867)
Закон Фарадея
Всякий раз при изменении магнитного потока через замкнутый контур в контуре возникает ЭДС индукции, численно равная и противоположная по знаку скорости изменения магнитного потока через этот контур
|
|
|
d B |
; |
|
В |
Вб |
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
dt |
|
|
с |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B Bn S BS cos B, n |
0 HS cos H , n |
|||||||||
Правило Ленца
Индукционный ток в контуре всегда имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле
препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот индукционный ток.
Эмилий Христианович
Ленц
(1804-1865)
Вильгельм Эдуард
Вебер
(1804-1891)
|
O |
|
|
Получение переменного тока – |
||
|
|
C |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
пример использования на практике |
||
|
|
явления электромагнитной |
||||
|
|
|
||||
|
п |
|
|
индукции. |
|
|
|
|
D |
|
|
||
|
|
|
Ф Bn S BScos BScos t |
|||
Е |
|
|
п |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
pm |
|
|
|
|
|
|
O1 |
|
|
|
|
|
|
В |
|
dФ BS sin t |
|||
|
|
B |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Схема генератора |
i |
|
dt |
|||
переменного тока |
|
|
||||
|
i |
maxsin t |
||||
|
|
|
|
|
||
I |
|
i |
|
BS |
sin t I |
|
sin t |
|
|
i |
|
max |
|
|
|||||
|
R |
|
R |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Для России : |
50 Гц |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
2 |
||||
Явление самоиндукции
Самоиндукция является частным случаем электромагнитной индукции, когда изменяющийся магнитный поток, вызывающий появление ЭДС индукции, создается изменяющимся током в
самом контуре.
По правилу Ленца индукционный ток препятствует изменению основного тока в контуре.
Ф ~ В, по закону |
Био-Савара-Лапласа В ~ I |
Ф L I , где |
L – индуктивность контура; |
L ВбА Гн (Генри)
Джозеф Генри
(1797-1878)