Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца
У 1831 році англійський вчений фізик в своїх дослідах М. Фарадей відкрив явище електромагнітної індукції. Потім вивченням цього явища займалися російські вчений Е. Х. Ленц і Б. С. Якобі.
В даний час, в основі багатьох пристроїв лежить явище електромагнітної індукції, наприклад в двигуні або генераторі електричного струму струму, в трансформаторах, радіоприймачах, і багатьох інших пристроях.
Електромагнітна індукція – це явище виникнення струму в замкнутому провіднику, при проходженні через нього магнітного потоку. Тобто, завдяки цьому явищу ми можемо перетворювати механічну енергію в електричну – і це чудово. Адже до відкриття цього явища люди не знали про методи отримання електричного струму, крім гальваніки.
Коли провідник виявляється під дією магнітного поля, в ньому виникає ЕРС, яку кількісно можна виразити через закон електромагнітної індукції.
Електрорушійна сила, индуцируемая в провідному контурі, дорівнює швидкості зміни магнітного потоку, зчіпного з цим контуром.
У котушці, яка має кілька витків, загальна ЕРС залежить від кількості витків n.
Але в загальному випадку, застосовують формулу ЕРС із загальним потокозчеплення:
ЕРС порушується в контурі, створює струм. Найбільш простим прикладом появи струму в провіднику є котушка, через яку проходить постійний магніт. Напрямок индуцируемого струму можна визначити за допомогою правила Ленца.
Струм, індукований при зміні магнітного поля проходить через контур, своїм магнітним полем перешкоджає цьому зміни.
У тому випадку, коли ми вводимо магніт в котушку, магнітний потік в контурі збільшується, а значить магнітне поле, створюване індукованим струмом, за правилом Ленца, направлено проти збільшення поля магніту. Щоб визначити напрямок струму, потрібно подивитися на магніт з боку північного полюса. З цієї позиції ми будемо вкручувати буравчик у напрямку магнітного поля струму, тобто назустріч північного полюса. Струм буде рухатися у напрямку обертання гвинта, тобто за годинниковою стрілкою.
У тому випадку, коли ми виводимо магніт з котушки, магнітний потік в контурі зменшується, а значить магнітне поле, створюване індукованим струмом, спрямоване проти зменшення поля магніту. Щоб визначити напрямок струму, потрібно викручувати буравчик, напрямок обертання гвинта покаже напрямок струму в провіднику – проти годинникової стрілки.
Related posts:
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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? […]...
- Закон Фарадея + Правило Ленца = Зняття модуля Вище ми обіцяли зняти модуль в законі Фарадея (3.79). Правило Ленца дозволяє це зробити. Але спочатку нам потрібно буде домовитися про знак ЕРС індукції – адже без модуля, що стоїть в правій частині (3.79), величина ЕРС може виходити як позитивною, так і негативною. Перш за все, фіксується одне з двох можливих напрямків обходу контуру. Цей […]...
- 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 […]...
- 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? […]...
- 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 […]...
- Закон Ампера: визначення На прямолінійний ділянку провідника Δl, по якому тече струм l, в магнітному полі з індукцією В діє сила F. Для обчислення цієї сили використовують вираз: F = B | I | Δlsinα, Де α – кут між вектором В і напрямком відрізка провідника зі струмом (елементом струму); за напрямок елемента струму приймають напрям, в якому […]...
- Правило буравчика Правило буравчика або правило правої руки вперше було сформульовано Петром буравчиком. Воно визначає спрямованість напруженості магнітного поля, яке знаходиться прямолінійно провіднику зі струмом. Головне правило, яке використовується у варіантах правила гвинта або буравчика і при формулюванні правила правої руки – правило вибору напрямку векторного твори та базисів. Воно досить просте при запам’ятовуванні: якщо свердлик з […]...
- Закон Джоуля-Ленца В електричному ланцюзі при проходженні струму відбувається ряд перетворень енергії. У зовнішньому ділянці ланцюга роботу з переміщення заряду здійснюють сили стаціонарного електричного поля і енергія цього поля перетворюється в інші види: механічну, теплову, хімічну, в енергію електромагнітного випромінювання. Отже, повна робота струму на зовнішній ділянці ланцюга Повна робота струму на зовнішній ділянці ланцюга Якщо ж […]...
- 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 […]...
- 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, […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- 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 […]...
- Електродинамічний мікрофон Мікрофон – електричний пристрій, який перетворює звукові коливання повітря в коливання електричного струму. Мікрофони отримали широко поширення в радіомовленні, телебаченні і т. д. Електродинамічний мікрофон Розглянемо, як працює мікрофон, на найпростішому з мікрофонів – електородінаміческом. Його робота заснована на явищі електромагнітної індукції. Розглянемо пристрій електродинамічного мікрофона. Діафрагма мікрофона (2) зроблена з полістиролу або алюмінієвої фольги. […]...
- Напрямок індукційного струму При внесенні в котушку магніту в ній виникає індукційний струм. Якщо до котушки приєднати гальванометр, то можна помітити, що напрямок струму залежатиме від того наближаємо Чи ми магніт або видаляємо його. Магніт буде взаємодіяти з котушкою або притягуючись, або відштовхуючись від неї. Це буде виникати внаслідок того, що котушка з проходять по ній струмом, буде […]...
- 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, […]...
- Отримання змінного електричного струму Постійний електричний струм можна отримати від батарейки або іншого джерела струму. У такому випадку ми будемо мати струм, який весь час тече в одному напрямку від позитивного полюса джерела до негативного. Деякі електроприлади живляться постійним струмом, однак більшість споживає змінний струм. Що таке змінний струм В електричних розетках у нас в квартирах теж тече змінний […]...
- 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 […]...
- Правила магнітного поля Розглянемо основні правила зображення магнітного поля для різних провідників. Правило свердлика Силова лінія зображується в площині, яка розташована під кутом 900 до шляху руху струму таким чином, щоб в кожній точці сила була спрямована по дотичній до лінії. Щоб визначити напрямок магнітних сил, потрібно згадати правило гвинта з правою різьбою. Буравчик потрібно розташувати по одній […]...
- 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 […]...
- Взаємодія магніту з контуром Отже, наближення або видалення магніту призводить до появи в контурі індукційного струму, напрямок якого визначається правилом Ленца. Але ж магнітне поле діє на струм! З’явиться сила Ампера, що діє на контур з боку поля магніту. Куди буде спрямована ця сила? Якщо ви хочете добре розібратися в правилі Ленца і у визначенні напрямку сили Ампера, спробуйте […]...
- 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, […]...
- Ефект надпровідності (Закон Джоуля-Ленца) Електрони весь час втрачають енергію, і не дивно – адже скільки перешкод у них на шляху: і атоми їх “прихоплюють”, і сміття всякий раз у раз трапляється. Видаткова ними енергія вислизає у вигляді тепла, кількість якого можна підрахувати за формулою, відкритої в 1840 році фізиками Джоулем і Ленцем. Коли електричний струм кип’ятить чайник або нагріває […]...
- Електромагнетизм Електромагнетизм – це явище, що спостерігається в металах, яке виникає при взаємодії електричного струму і магнетизму, тобто явище, що ілюструє нерозривний зв’язок двох важливих характеристик металу. Історія появи поняття магнітного поля навколо провідника зі струмом нерозривно пов’язана з іменем датського фізика Ханса Крістіана Ерстеда. Саме він вперше зафіксував явище електромагнетизму при проведенні відкритої лекції, коли […]...
- 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, […]...
- 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 […]...
- Формула закону Джоуля-Ленца При проходженні електричного струму по провіднику відбувається нагрівання провідника. Можна сказати, що робота електричного струму витрачається виключно на збільшення внутрішньої енергії провідника, т. Е. На тепло. Тоді, виходячи з закону збереження енергії, випливає, що A = Q. Причина нагрівання провідника пов’язана з взаємодією рухомих електронів з іонами кристалічної решітки. В результаті іони у вузлах кристалічної […]...
- Вимушені електромагнітні коливання Як і у випадку механічних коливань, вимушені електромагнітні коливання проявляються при наявності зовнішньої періодично змінюється сили. Як і у випадку механічних коливань, вимушені електромагнітні коливання проявляються при наявності зовнішньої періодично змінюється сили. Такі коливання проявляються, наприклад, при наявності в ланцюзі періодичної електрорушійної сили. Змінна ЕРС індукції виникає в дротяної рамки з декількох витків, обертається в […]...
- 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 […]...
- Закон Ома для ділянки ланцюга. Опір Вольт-амперна характеристика. У попередньому параграфі говорилося, що для існування струму в провіднику необхідно створити різницю потенціалів на його кінцях. Сила струму в провіднику визначається цією різницею потенціалів. Чим більше різниця потенціалів, тим більше напруженість електричного поля в провіднику і, отже, тим більшу швидкість спрямованого руху набувають заряджені частинки. Відповідно до формули (15.2) це означає збільшення […]...
- Закон Ампера: формули, визначення Закон Ампера показує, з якою силою діє магнітне поле на поміщений в нього провідник. Цю силу також називають силою Ампера. Формулювання закону: сила, яка діє на провідник зі струмом, поміщений в однорідне магнітне поле, пропорційна довжині провідника, вектору магнітної індукції, силі струму і синусу кута між вектором магнітної індукції і провідником. Якщо розмір провідника довільний, […]...
- 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 […]...
- Магнітний потік Якщо ми помістимо контур з струмом в магнітне поле, то лінії індукції магнітного поля будуть проходити через цей контур. Лінія магнітної індукції це магнітна індукція в кожній точці цієї лінії. Тобто, ми можемо говорити про те, що лінії магнітної індукції це потік вектора індукції по простору, обмеженого і описуваного цими лініями. Можна сказати коротше магнітний […]...
- Закон Ома для неоднорідної ділянки Простий закон Ома U = IR справедливий для так званого однорідної ділянки кола – тобто ділянки, на якій немає джерел струму. Зараз ми отримаємо більш загальні співвідношення, з яких випливає як закон Ома для однорідної ділянки, так і отриманий вище закон Ома для повного кола. Ділянка ланцюга називається неоднорідним, якщо на ньому є джерело струму. […]...
- 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. […]...
- Визначення індуктивності Вимірювання індуктивності котушки можна провести в лабораторних умовах. За одиницю індуктивності в системі СІ приймається 1 Генрі – вона вимірюється в контурі з магнітним потоком в 1 Вб, сила струму при цьому в контурі дорівнює 1 Амперу. В системі Гаусса індуктивність дорівнює 1 Гн = 10⁹ см. Для того, щоб її визначити, потрібно виміряти діюче […]...