Інші закони Фарадея
На основі проведених досліджень були сформовані ще два однойменних закону:
Суть першого полягає в такій закономірності: маса речовини m, що виділяється електричною напругою на електроді, пропорційна кількості електрики Q, що пройшов через електроліт.
Визначення другого закону Фарадея, або залежно електрохімічного еквівалента від атомної ваги елемента і його валентності формулюється так: електрохімічний еквівалент речовини пропорційний його атомній вазі, а також обернено пропорційний валентності.
З усіх існуючих видів індукції величезне значення має окремий вид даного явища – самоіндукція. Якщо ми візьмемо котушку, яка має велику кількість витків, то при замиканні ланцюга, лампочка спалахує не відразу.
На цей процес може піти кілька секунд. Дуже дивний на перший погляд факт. Щоб зрозуміти, в чому тут справа, необхідно розібратися, що ж відбувається в момент замикання ланцюга. Замкнута ланцюг немов “пробуджує” електрострум, яка починає свою рух по витків дроти. Одночасно в просторі навколо неї миттєво створюється посилюється магнітне поле.
Котушкові витки виявляються пронизаними постійно змінюваних електромагнітним полем, концентрується сердечником. Порушуваний ж в витках котушки індукційний струм при наростанні магнітного поля (в момент замикання ланцюга) протидіє основному. Миттєве досягнення ним свого максимального значення в момент замикання ланцюга неможливо, воно “росте” поступово. Ось і пояснення, чому лампочка не спалахує відразу. Коли ланцюг розмикається, основний струм посилюється індукційним в результаті явища самоіндукції, і лампочка яскраво спалахує.
Важливо! Суть явища, названого самоіндукцією, характеризується залежністю зміни, що порушує індукційний струм електромагнітного поля від зміни сили поточного по ланцюгу електроструму.
Напрямок струму самоіндукції визначає правило Ленца. Самоіндукція легко можна порівняти з інерцією в області механіки, оскільки обидва явища мають схожі характеристики. І дійсно, в результаті інерції під впливом сили тіло набуває певну швидкість поступово, а не миттєво. Не відразу – під дією самоіндукції – при включенні батареї в ланцюг з’являється і електрику. Продовжуючи порівняння зі швидкістю, зауважимо, він так само не здатний миттєво зникнути.
Вихрові струми
закон електромагнітної індукцііНалічіе вихрових струмів в масивних провідниках може послужити ще одним прикладом електромагнітної індукції.
Фахівці знають, що металеві трансформаторні сердечники, якоря генераторів і електродвигунів ніколи не бувають суцільними. При їх виготовленні на окремі тонкі аркуші, з яких вони складаються, накладається шар лаку, що ізолює один лист від іншого.
Неважко зрозуміти, яка сила змушує людину створювати саме такий пристрій. Під дією електромагнітної індукції в змінному магнітному полі сердечник пронизують силові лінії вихрового електрополя.
Уявімо, що сердечник виготовлений із суцільного металу. Оскільки його електричний опір невелика, виникнення індукційного напруги великої величини було б цілком логічним. Сердечник б в результаті розігрівався, і чимала частина електричної енергії губилася марно. Крім того, виникла б необхідність прийняття спеціальних заходів для охолодження. А ізолюючі шари не дозволяють досягати великих величин.
Індукційні струми, властиві масивним провідникам, називаються вихровими не випадково – їх лінії замкнуті подібно силовим лініям електрополя, де вони і виникають. Найчастіше вихрові струми застосовуються в роботі індукційних металургійних печей для виплавки металів. Взаємодіючи з породив їх магнітним полем, вони іноді стають причиною цікавих явищ.
Візьмемо потужний електромагніт і помістимо між вертикально розташованими його полюсами, наприклад, пятикопеечную монету. Всупереч сподіванням, вона не впаде, а буде повільно опускатися. Для проходження декількох сантиметрів їй будуть потрібні секунди.
Закон електро-магнітної індукцііПоместім, наприклад, пятикопеечную монету між вертикально розташованими полюсами потужного електромагніту і відпустимо її.
Всупереч сподіванням, вона не впаде, а буде повільно опускатися. Для проходження декількох сантиметрів їй будуть потрібні секунди. Пересування монети нагадує переміщення тіла у в’язкому середовищі. Чому таке відбувається.
За правилом Ленца напрямки виникають при пересуванні монети вихрових струмів в неоднорідному магнітному полі такі, що поле магніту виштовхує монету вгору. Цю особливість використовують для “заспокоєння” стрілки в вимірювальних приладах. Алюмінієва пластина, яка перебуває між магнітними полюсами, прикріплюється до стрілки, і вихрові струми, що виникають в ній, сприяють швидкому загасання коливань.
Демонстрацію явища електромагнітної індукції вражаючої краси запропонував професор Московського університету В. К. Аркадьєв. Візьмемо свинцеву чашу, що володіє сверхпроводящей здатністю,
(1 votes, average: 5.00 out of 5)