Закон электромагнитной индукции
Электромагнитная индукция - это явление возникновения тока в замкнутом проводнике, при прохождении через него магнитного потока. То есть, благодаря этому явлению мы можем преобразовывать механическую энергию в электрическую.
Когда проводник оказывается под действием магнитного поля, в нем возникает ЭДС, которую количественно можно выразить через закон электромагнитной индукции.
Закон электромагнитной индукции
ЭДА индукции, в замкнутом контуре, равна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего контур.
Где е-ЭДС индукции в контуре(В); dФ-изменение магнитного потока(Вб); dt-промежуток времени(с)
В катушке, которая имеет несколько витков, общая ЭДС зависит от количества витков n:
Правило Ленца
Правило Ленца: индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток.
При возрастании магнитного потока Ф>0, а εинд < 0, т.е. э. д. с. индукции вызывает ток такого направления, при котором его магнитное поле уменьшает магнитный поток через контур.
При уменьшении магнитного потокаФ<0, а εинд > 0, т.е. магнитное поле индукционного тока увеличивает убывающий магнитный поток через контур.
Правило Ленца имеет глубокий физический смысл – оно выражает закон сохранения энергии: если магнитное поле через контур увеличивается, то ток в контуре направлен так, что его магнитное поле направлено против внешнего, а если внешнее магнитное поле через контур уменьшается, то ток направлен так, что его магнитное поле поддерживает это убывающее магнитное поле.
|
|
|
31 ПРАВИЛО ПРАВОЙРУКИ
Оно звучит следующим образом: чтобы определить направление линий индукции создаваемого магнитного поля, необходимо рукой взять проводник так, чтобы оставленный на 90о большой палец показал направление тока, протекающего через него.
Есть аналогичный вариант и для соленоида.
В данном случае следует обхватить прибор так, чтобы пальцы ладони совпадали с направлением тока в витках. Оттопыренный большой палец в данном случае покажет, откуда выходят линии магнитного поля.
Правило правой руки для движущегося проводника
Открытая ладонь правой руки должна располагаться так, чтобы силовые линии поля входили в неё перпендикулярно. Вытянутый большой палец должен указывать на направление движения проводника. При таком расположении вытянутые пальцы совпадут с направлением индукционного тока.
ЭДС самоиндукции
Явление самоиндукции состоит в возникновении ЭДС индукции в проводнике при изменении в нем тока. В модели приводится график силы тока в замкнутой цепи от времени после замыкания цепи. Цепь содержит последовательно соединенные резистор, катушку и батарейку.
|
|
|
Ток I в контуре создаёт магнитное поле, пронизывающее поперечное сечение контура. Поток Φ магнитной индукции B через контур (точнее, его поперечное сечение) Поток Φ магнитного поля, создаваемого током I, пропрционален величине тока I:
Φ = L I . (1)
ЭДС самоиндукции равна скорости изменения магнитного потока, т. к. ЭДС индукции не зависит от причин изменения потока Φ. Так как по формуле (1) магнитный поток Φ пропорционален силе тока I, Φ = LI, то ЭДС самоиндукции определяется формулой
где L - индуктивность катушки, знак «-» в этой формуле означает, что ЭДС препятствует изменению тока в цепи (правило Ленца). Точнее, при уменьшении токаI, а, следовательно, и создаваемого им потока Φ, ток самоиндукции препятствует уменьшению I. При увеличении тока I, а, следовательно, и создаваемого им потокаΦ, ток самоиндукции препятствует увеличению I, т. е. направлен против тока I.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 301; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!