2014-02-18
1329
Обобщая результаты своих многочисленных опытов, Фарадей пришел к количественному закону электромагнитной индукции. Он показал, что всякий раз, когда происходит изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции, в контуре возникает индукционный ток; возникновение индукционного тока указывает на наличие в цепи электродвижущей силы.
Определение 1.
Электродвижущей силой электромагнитной индукции называется электродвижущая сила, возникающая в контуре при изменении сцепленного с контуром потока магнитной индукции.
Примечание. При замыкании контура в нём будет протекать индукционный ток.
Значение индукционного тока, а следовательно, и э.д.с. электромагнитной индукции 
определяются скоростью изменения магнитного потока, а их взаимной ориентацией контура и магнитного поля.
Пользуясь этими представлениями, можно прийти к формулировке закона электромагнитной индукции Фарадея.
Закон электромагнитной индукции Фарадея, формулировка.
Какова бы ни была причина изменения потока магнитной индукции, охватываемого замкнутым проводящим контуром, возникающая в контуре э. д. с. будет равна скорости изменения магнитнго потока с обратным знаком, то есть
|
|
|
Знак минус показывает, что увеличение потока 
вызывает э. д. с. 
а уменьшение потока 
вызывает 
.
Знак минус в законе Фарадея определяется правилом Ленца.
Правило Ленца, формулировка.
Индукционный ток в контуре имеет всегда такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшему этот индукционный ток.
Какова природа э.д.с. электромагнитной индукции?
1. Движущийся проводник движется в постоянном магнитном поле.
Сила Лоренца, действующая на заряды внутри проводника, движущиеся вместе с ним, будет направлена противоположно току, т. е. она будет создавать в проводнике индукционный ток противоположного направления. Таким образом, возбуждение э.д.с. индукции при движения контура в постоянном магнитном поле объясняется действием силы Лоренца, возникающей при движении проводника.
Согласно закону Фарадея, возникновение э.д.с. электромагнитной индукции возможно и в случае неподвижного контура, находящегося в переменном магнитном поле.
2. Неподвижный проводник в переменном магнитном поле.
Сила Лоренца на неподвижные заряды не действует, поэтому в данном случае ею нельзя объяснить возникновение э.д.с. индукции.
Максвелл для объяснения э.д.с. индукции в неподвижных проводниках предположил, что всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле с напряжённостью – ЕB, которое и является причиной возникновения индукционного тока в проводнике.
|
|
|
Циркуляция вектора ЕB этого поля по любому неподвижному контуру L проводника представляет собой э. д. с. электромагнитной индукции:
