Електромагнітна індукція
Ми вже знаємо, що електричний струм, рухаючись по провіднику, створює навколо нього магнітне поле. На основі цього явища людина винайшла і широко застосовує найрізноманітніші електромагніти.
Але виникає питання: якщо електричні заряди, рухаючись, створюють виникнення магнітного поля, а чи не працює це і навпаки?
Тобто, чи може магнітне поле бути причиною виникнення електричного струму в провіднику?
У 1831 році Майкл Фарадей встановив, що в замкнутій проводці електричного кола при зміні магнітного поля виникає електричний струм.
Такий струм назвали індукційним струмом, а явище виникнення струму в замкнутому провідному контурі при зміні магнітного поля, яке пронизує цей контур, носить назву електромагнітної індукції.
Явище електромагнітної індукції
Сама назва “електромагнітна” складається з двох частин: “електро” і “магнітна”.
Електричні та магнітні явища нерозривно пов’язані один з одним.
І якщо електричні заряди, рухаючись, змінюють магнітне поле навколо себе, то і магнітне поле, змінюючись, мимоволі змусить переміщатися електричні заряди, утворюючи електричний струм.
При цьому саме зміна магнітного поля викликає виникнення електричного струму.
Постійне магнітне поле не викличе рух електричних зарядів, а відповідно, і індукційний струм не утвориться.
Більш детальний розгляд явища електромагнітної індукції, висновок формул і закону електромагнітної індукції відноситься до курсу дев’ятого класу.
Застосування електромагнітної індукції
У даній же статті ми поговоримо про застосування електромагнітної індукції. На використанні законів електромагнітної індукції заснована дія багатьох двигунів і генераторів струму. Принцип їх роботи зрозуміти досить просто.
Зміну магнітного поля можна викликати, наприклад, переміщенням магніту. Тому, якщо будь-яким стороннім впливом пересувати магніт усередині замкнутого ланцюга, то в цьому ланцюзі виникне струм. Так можна створити генератор струму.
Якщо ж навпаки, пустити струм від стороннього джерела по ланцюгу, тоді магніт, який знаходиться всередині ланцюга почне рухатися під впливом магнітного поля, яке утворилося електричним струмом. Таким чином можна зібрати електродвигун.
Описаними вище генераторами струму перетворюють механічну енергію в електричну на електростанціях.
Механічна енергія – це енергія:
- Вугілля; Дизельного палива; Вітру; Води і так далі.
Електрика надходить по дротах до споживачів і там зворотним чином перетворюється в механічну в електродвигунах.
Електродвигуни пилососів, фенів, міксерів, кулерів, електром’ясорубок і інших численних приладів, які використовуються нами щодня, засновані на використанні електромагнітної індукції та магнітних сил. Про використання в промисловості цих же явищ і говорити не доводиться, зрозуміло, що явище електромагнітної індукції Повсюдно.
Related posts:
- Електромагнітна індукція. Струми Фуко. Самоіндукція У замкнутому провідному контурі, вміщеному в магнітне поле, за певних умов виникає електричний струм. Для опису цього явища використовують спеціальну фізичну величину – магнітний потік. Магнітний потік через контур площі S, нормаль якого (n) утворює з напрямком поля кут α. Магнітний потік – це скалярна величина; одиниця виміру вебер [Вб]. За законом Фарадея при всякій […]...
- Електромагнітна індукція – доповідь Як вже говорилося раніше, навколо провідника, по якому направлено рухаються заряджені частинки. Однак, після Ерстеда М. Фарадей довів інше припущення – магнітне поле здатне породити електричне поле. Вчений провів досить цікавий експеримент. Він взяв дерев’яну основу, на яку намотав одну котушку, а між її витками – другу. При цьому обидві котушки не стикалися один з […]...
- Фізика електромагнітного поля Згадаймо, яким чином Максвелл пояснив явище електромагнітної індукції. Змінне магнітне поле породжує вихрове електричне поле. Якщо у змінному магнітному полі знаходиться замкнутий провідник, то вихрове електричне поле приводить в рух заряджені частинки цього провідника – так виникає індукційний струм, спостерігається в експерименті. Лінії вихрового електричного поля охоплюють лінії магнітного поля. Якщо дивитися з кінця вектора […]...
- Індукція магнітного поля Всі ми знаємо, що є магніти сильніші і менш сильні. Маленький магнітик зможе притягнути пару цвяхів і все, а набагато більш потужний електромагніт домофона утримує двері в під’їзд так, що кілька дорослих чоловіків не зможуть відкрити її силою. Величина, що характеризує величину сили магніту Тобто, ми можемо говорити про якусь величину, що характеризує величину сили […]...
- Що таке електродинаміка Електродинаміка має справу з широким колом явищ, пов’язаних з електромагнітним взаємодією тіл. Основним поняттям електродинаміки служить електромагнітне поле, за допомогою якого здійснюється ця взаємодія. У загальному випадку електромагнітне поле являє собою складну комбінацію електричного і магнітного полів, мінливих в часі і породжують один одного. Електромагнітне поле описується рівняннями Максвелла; розгляд цих рівнянь виходить далеко за […]...
- Закон електромагнітної індукції Фарадея Що може бути краще, ніж увечері понеділка почитати про основи електродинаміки. Правильно, можна знайти безліч речей, які будуть краще. Тим не менш, ми все одно пропонуємо Вам прочитати цю статтю. Часу займає небагато, а корисна інформація залишиться в підсвідомості. Наприклад, на іспиті, в умовах стресу, можна буде успішно витягти з надр пам’яті закон Фарадея. Так […]...
- Вихрове електричне поле Розглянемо нерухомий контур, знаходиться в змінному магнітному полі. Який же механізм виникнення індукційного струму в контурі? А саме, які сили викликають рух вільних зарядів, яка природа цих сторонніх сил? Намагаючись відповісти на ці питання, великий англійський фізик Максвелл відкрив фундаментальна властивість природи: мінливий у часі магнітне поле породжує поле електричне. Саме це електричне поле і […]...
- Лінії магнітної індукції Магнітне поле можна зображувати графічно за допомогою ліній магнітної індукції, подібно до того, як електричне поле зображують за допомогою ліній напруженості. Лінією магнітної індукції називається лінія, дотична до якої в кожній точці поля збігається з вектором магнітної індукції. Так як в кожній точці магнітне поле характеризується певним значенням , то через кожну точку поля можна […]...
- Закон електромагнітної індукції. Вихрове електричне поле У першому типі ЕРС електромагнітної індукції виникає в нерухомому замкнутому провіднику при будь-якій зміні магнітного поля. З іншого боку, відомо, що виникнення електрорушійної сили в будь ланцюга пов’язане зі сторонніми силами, що діють на заряди в цьому ланцюзі. Під сторонніми силами маються на увазі сили неелектростатичного характеру. Яка ж природа цих сил в даному випадку? […]...
- Явище електромагнітної індукції: визначення Явище електромагнітної індукції було відкрито англійським вченим М. Фарадеєм 29 серпня 1831 році. Явище електромагнітної індукції полягає в тому, що при кожній зміні магнітного потоку, що пронизує контур замкнутого провідника, в цьому провіднику утворюється електричний струм, який існує протягом всього процесу зміни магнітного потоку. Явище електромагнітної індукції можна виявити в таких ситуаціях: 1. при відносному […]...
- Електромагнітне поле Ми знаємо з досвіду, що магніти притягують залізо та інші магніти. Навколо них існує магнітне поле. При попаданні в це поле замкнутого проводить контуру, в ньому можливе виникнення електричного струму, тобто, виникнення електричного поля. Це явище відоме і називається електромагнітної індукцією. Однак виникає ряд питань. Чи відрізняється виникло електричне поле від поля нерухомих зарядів? Яку […]...
- Фізична дія електричного струму Як ми можемо визначити, протікає електричний струм чи ні? Про виникнення електричного струму можна судити за наступними його проявам. 1. Теплова дія струму. Електричний струм викликає нагрівання речовини, в якому він протікає. Саме так нагріваються спіралі нагрівальних приладів і ламп розжарювання. Саме тому ми бачимо блискавку. В основі дії теплових амперметрів лежить теплове розширення провідника […]...
- Магнітне поле Таким чином, з’ясувалося, що крім електростатичного існує ще й магнітне поле, яке завжди виникає навколо провідника, по якому рухається електричний струм. Це поле, так само як і електростатичне, володіє силовий характеристикою, яку називають магнітною індукцією. Вона спрямована перпендикулярно руху електричних зарядів і, отже, перпендикулярно електростатичного поля. Повна взаємозв’язок цих полів була підтверджена в 1831 р, […]...
- Принцип роботи асинхронного двигуна Подаючи напругу тільки на обмотку статора, асинхронний двигун починає працювати. Цікаво знати, як це працює, чому так відбувається? Це дуже просто, якщо зрозуміти, як відбувається процес індукції, коли в роторі індукується магнітне поле. Наприклад, в машинах постійного струму, доводиться окремо створювати магнітне поле в якорі (роторі) НЕ через індукцію, а за допомогою щіток. Коли ми […]...
- Електростатична індукція Електростатична індукція – це процес поява електричного заряду на поверхні провідника при внесенні його в область дії зовнішнього електричного поля. Сам же електричний заряд, що накопичився на провіднику, називають наведеним або індукованим. При цьому на протилежних сторонах провідного тіла накопичуються протилежні за знаком заряди – з одного боку негативні, а з іншого позитивні. Заряд на […]...
- Досліди Фарадея Взаємозв’язок електричних і магнітних полів була характеризувана блискучим англійським фізиком М. Фарадеєм в 1831 р. Їм був виявлений і описаний феномен електромагнітної індукції (ЕМІ). Він полягає в утворенні електричного струму в замкнутому провідному контурі при зміні в часі магнітного потоку, що пронизує контур. Його експерименти, узагальнив і переклав на мову формул Дж. Максвелл, оскільки в […]...
- Перемінне магнітне поле Обговоримо, нарешті, останню групу експериментів, пов’язаних з “перетворенням магнетизму в електрику”. У замкнутому провіднику, вміщеному в змінне магнітне поле, також виникає електричний струм. Це явище може бути зведене до розглянутим вище, якщо стати на точку зору теорії блізкодействія. Нагадаємо, в застосуванні до електромагнітних явищ ця теорія стверджує, що переносником взаємодій є реально існуюче електромагнітне поле, […]...
- Як поширюються електромагнітні хвилі? Кожен раз, коли електричний струм змінює свою частоту або напрямок, він генерує електромагнітні хвилі – коливання електричного і магнітного силових полів в просторі. Один із прикладів – змінюється струм в антені радіопередавача, який створює кільця поширюються в просторі радіохвиль. Енергія електромагнітної хвилі залежить від її довжини – відстані між двома сусідніми “піками”. Чим менше довжина […]...
- Магнітна індукція: визначення Магнітна індукція – це фізична величина, яка характеризує силу і напрям дії магнітного поля. Вектор (напрямок) магнітної індукції направлений також як і силові лінії магнітного поля. Одиницею виміру магнітної індукції є Тл – тесла, названа так на честь сербського вченого і винахідника Нікола Тесла. Цікаво з історії Спочатку при дослідженнях впливу магнітного поля на тіла, […]...
- Виявлення магнітного поля за його дії на електричний струм Ми знаємо, що магніти діють на провідники, притягаючи або відштовхуючи їх. Якщо магніт піднести до цвяху, то цвях притягнеться до магніту. У разі, коли ми маємо не просто провідник, а провідник з струмом, то на нього стороннє магнітне поле теж буде діяти, змушуючи рухатися. Експерименти по виявленню магнітного поля Це встановили в результаті неодноразових експериментів, […]...
- Магнітне поле струму Способом передачі магнітного взаємодії є магнітне поле. Численні досліди привели вчених до висновку, що навколо будь-якого провідника зі струмом, тобто навколо рухомих електричних зарядів, існує магнітне поле. На відміну від електричного поля, яке діє і на нерухомі заряди, і на рухомі, магнітне поле діє тільки на рухомі заряди (струми). Магнітне поле можна виявити і досліджувати […]...
- Характеристика правила Ленца Магнітний потік, зміна якого призводить до появи індукційного струму в контурі, ми будемо називати зовнішнім магнітним потоком. А саме магнітне поле, яке створює цей магнітний потік, ми будемо називати зовнішнім магнітним полем. Навіщо нам ці терміни? Справа в тому, що індукційний струм, що виникає в контурі, створює своє власне магнітне поле, яке за принципом суперпозиції […]...
- Магнітне поле прямолінійного провідника зі струмом Для отримання спектру магнітного поля прямого провідника зі струмом провідник пропускають крізь лист картону. На картон насипають тонкий шар залізної тирси, і тирсу злегка струшують. Під дією магнітного поля залізні ошурки розташовуються по концентричних колах. По дотичних до них розташуються і магнітні стрілки навколо такого провідника зі струмом. Таким чином, лінії магнітної індукції магнітного поля […]...
- Вільні електромагнітні коливання в коливальному контурі Коливальний контур – це електричний ланцюг, що містить індуктивність L, ємність С і опір R, в якій можуть збуджуватися електричні коливання. Коливальний контур – один з основних елементів радіотехнічних систем. Розрізняють лінійні і нелінійні коливальні контури. Параметри R, L і С лінійного коливального контуру не залежать від інтенсивності коливань, а період коливань не залежить від […]...
- Правило Ленца – доповідь Отже, давайте розглянемо потік (зовнішній), який призводить до появи індукційного струму, а також саме поле (зовнішнє), що приводить до утворення потоку. Отже, якщо деяка зміна потоку призводить до появи струму в провіднику, то навколо цього провідника також буде утворюватися власне магнітне поле, яке має потік. Якщо існує два різних магнітних поля, то за принципом суперпозиції […]...
- Електричні машини та апарати Що представляють люди, коли чують вислів – електричні машини? Швидше за все, щось рухомі і працює від електричної енергії. Вірно. Значить, електричні машини – є електромеханічними пристроями, що здатні перетворювати енергію електрики в механічну енергію і навпаки. Думаю, не складно буде уявити, які електротехнічні пристрої можна віднести до електричних машин – це всі види електрогенераторів, […]...
- Електростатична індукція – коротко Речовини, в яких електричні заряди вільно переміщаються, називають провідниками. Добрими провідниками є, наприклад, всі метали, водні розчини солей і кислот. У металах вільними зарядженими частинками є електрони. В атомах металів електрони, що знаходяться на зовнішніх оболонках, втрачають зв’язки зі своїми атомами і можуть вільно пересуватися по всьому об’єму металу. З’ясуємо, що відбувається в металевому провіднику, […]...
- Хвильовий характер електромагнітного поля рухомого заряду У попередньому розділі ми розглянули основні властивості електромагнітних хвиль, залишивши осторонь “механізм” їх виникнення. У цьому розділі ми обговоримо проблему випромінювання електромагнітних хвиль, джерелами яких, як ми встановили вище, є змінюються в часі струми і / або нерівномірно рухомі електричні заряди. Розглянемо для визначеності рухається нерівномірно електричний заряд. Нерівномірний рух електричного заряду еквівалентно протіканню змінюється […]...
- Фізика електричного струму у металах У цьому розділі ми приступаємо до докладного вивчення того, як здійснюється проходження електричного струму в різних провідних середовищах – твердих тілах, рідинах і газах. Нагадаємо, що необхідною умовою виникнення струму є наявність в середовищі досить великої кількості вільних зарядів, які можуть почати впорядкований рух під дією електричного поля. Такі середовища якраз і називаються провідниками електричного […]...
- Магнітне поле: визначення Магнітне поле – це особливий вид матерії, що створюється рухомими зарядами, що змінюються електричним полем або тілами, що володіють магнітним моментом. Це складова електромагнітного поля. Магнітне поле характеризується силою взаємодії. Вперше поняття магнітного поля ввів в 1845 році Майкл Фарадей. Наша планета має власним магнітним полем, створеним джерелами розташованими всередині Землі. Припускають, що це рідка […]...
- Використання сили Лоренца. Мас-спектрограф Дія магнітного поля на рухомі заряджені частинки дуже широко використовують у техніці. Наприклад, відхилення електронного пучка в кінескопах телевізорів здійснюються за допомогою магнітного поля, яке створюють спеціальні котушки. У ряді електронних приладів магнітне поле використовується для фокусування пучків заряджених частинок. У створених в даний час експериментальних установках, для здійснення керованої термоядерної реакції, дію магнітного поля […]...
- Дослід Ерстеда Дослідами доведено, що електричне поле зберігається навколо зарядженої частинки, навіть якщо вона залишається одна. Електрон і у вакуумі є носієм електричного поля. На цьому принципі працюють всі електронні лампи. На жаль, численні спроби знайти частинки, що несуть “магнітний” заряд, ні до чого не привели. Зразок магнетиту, який є природним постійним магнітом, можна розпилювати навпіл безліч […]...
- Електричне поле в діелектриках і в провідниках Само собою зрозуміло, що електричне поле може існувати не тільки в вакуумі, а й усередині речовини, бо електричні сили можуть діяти і всередині різних тіл. При цьому, однак, треба мати на увазі істотна відмінність між провідниками і діелектриками. У провіднику є електричні заряди, вільно переміщаються під дією електричних сил. У діелектрику ж рух зарядів під […]...
- Характеристика електричного струму Обов’язковою умовою існування струму в електричному ланцюзі є замкнутий контур. Якщо контур ланцюга розривається, то струм припиняється. За таким принципом діють всі захисту і вимикачі в електротехніці. Вони розривають електричний ланцюг рухливими механічними контактами, і цим припиняють протягом струму, вимикаючи пристрій. В енергетичній промисловості електричний струм виникає всередині провідників струму, які виконані у вигляді шин, […]...
- “Електрика і магнетизм” Е. Парселл Цього вченого зі світовим ім’ям, лауреата Нобелівської премії надихнув вже відомий нам Джеймс Максвелл. Одну з глав своєї книги він присвятив рівнянням цього великого вченого. “Електрика і магнетизм” – це також дуже фундаментальна праця, в якому Парселл також спробував об’єднати всі відкриття і теорії про ці фізичні явища, які стали відомі світові уже після гучного […]...
- Властивості магнітного поля Головною відмінністю і властивістю магнітного поля є відносність. Якщо нерухомо залишити заряджене тіло в деякій системі відліку, а поруч розташувати магнітну стрілку, то вона вкаже на північ, і при цьому не “відчує” стороннього поля, крім поля землі. А якщо заряджене тіло почати рухати біля стрілки, то навколо тіла з’явиться МП. В результаті стає ясно, що […]...
- Електромагніти – магнітне поле котушки зі струмом Біжучи по проводах електричний струм створює навколо себе магнітне поле. Людина не була б собою, якби не придумала, як використовувати таку чудову властивість струму. На основі цього явища людина створила електромагніти. Їх застосування дуже широко і повсюдно в сучасному світі. Електромагніти чудові тим, що на відміну від постійних магнітів, їх можна включати і вимикати при […]...
- Як працює генератор змінного струму? Генератор перетворює механічну енергію в електричну шляхом обертання дротяної котушки в магнітному полі. Електричний струм виробляється і тоді, коли силові лінії рухається магніту перетинають витки дротяної котушки {малюнок праворуч). Електрони {блакитні кульки) переміщаються у напрямку до позитивного полюса магніту, а електричний струм тече від позитивного полюса до негативного. До тих пір, поки силові лінії магнітного […]...
- Індуктивність Індуктивність – це фізична (електрична) величина, яка характеризує магнітні властивості електричного кола. Як відомо висока напруга, яка через провідний контур, створює навколо нього магнітне поле. Це відбувається тому, що струм спочатку несе в собі енергію. Проходячи через провідник, він частково віддає її, і вона перетворюється в енергію магнітного поля. Індуктивність, по суті, є коефіцієнтом пропорційності […]...
- Взаємодія струмів Магнітне поле – є однією з форм матерії (відмінною від речовини), що існує в просторі, що оточує постійні магніти, провідники зі струмом і заряди, що рухаються. Магнітне поле разом з електричним полем утворює єдине електромагнітне поле. Магнітне поле не тільки створюється постійними магнітами, рухомими зарядами і струмами в провідниках, однак і діє на них же. […]...