7.Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца.

Явление электромагнитной индукции:

В замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром, возникает электрический ток. Этот ток называется индукционным.

Фарадей показал, что ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, сцепленную с контуром:

~dФ/dt;

Правило Ленца:

Индукционный ток всегда направлен так, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока, пронизывающего поверхность контура.

Объединим закон Фарадея и правило Ленца в СИ:

εi = −dФ/dt

εi в замкнутом проводящем контуре равна скорости убывания магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром. Если контур состоит из N витков, то изменение ЭДС равно сумме ЭДС, возникающему в каждом витке, тогда вводят полный магнитный поток:

εi = −NdФ/dt

Получим закон электромагнитной индукции, как следствие закона сохранения энергии:

Если рамка не закреплена,то она будет вращаться, и за dt Fa совершит работу dA:

dA = IdФ.

В рамке выделится тепло Джоуля-Ленца:

По закону сохранения энергии:сумма dA и dQ равна работеисточника тока.

εIdt= IdФ+

εdt=dФ=IRdt

εi = −NdФ/dt I=(ε− dФ/dt)/R

− dФ/dt= εi I= (ε+ εi )/R

6.Электрический ток. Сила и плотность тока. Правило Киргофа для разветвлённых цепей.

Электри́ческий ток — упорядоченное нескомпенсированное движение свободных электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться: в проводниках — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в газах - ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях - электроны, в полупроводниках — электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).

Сила тока (часто просто «ток») в проводнике — скалярная величина, численно равная заряду , протекающему в единицу времени через сечение проводника. Обозначается буквой . I=U/R — сила тока равняется отношению напряжения к сопротивлению.

Пло́тность то́ка — векторная физическая величина, имеющая смысл силы тока, протекающего через единицу площади. J=I/S.

Законы Киргофа:

1 Правило: Алгебрамческая сумма сил токов, сходящихся в в узле =0. Ток входящий в узел + , выход. -.

(.)А I1+I2 –I=0 (1);

(.)B -I1-I2+I=0 (2);

2 Правило: Алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивление соответствующих участков цепи контура = алгебраической сумме ЭДС в рассматриваемом контуре т.е.

=

Ток + если его направление совпадает с направлением обхода контура. ЭДС + если при выбранном обходе контура внутри источника переход происходит от – к +.

Контур E1,r1,E2,r2: I1r1-I2r2=E1-E2 (3)

Контур E1,r1,R: I1r1+IR=E1 (4)

Контур E2,r2,R: I2r2+IR=E2 (5)

(4)-(5)=(3)