Физика. Электричество и магнетизм. Барсуков В.И - 119 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

5. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
ПРИРОДА И ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
5.1. ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ
1. Явление электромагнитной индукции (открыто М. Фарадеем в 1831 г.) состоит в том,
что при всяком
изменении магнитного потока
,
сцепленного с проводящим контуром, в контуре возникает ЭДС индукции.
Магнитный поток, сцепленный с контуром, – это поток, пронизывающий любую
поверхность
S
, опирающуюся на контур (рис. 5.1).
2. Опыт показывает, что абсолютная величина ЭДС индукции в системе СИ рав-
на абсолютной величине скорости изменения магнитного потока, сцепленного с кон-
туром:
dt
d
i
Ф
=ε
. (5.1.1)
3. Если контур замкнут, то ЭДС индукции вызывает в нём
индукционный ток.
В незамкнутом контуре индукционный ток возникает только тогда, когда магнитный поток, сцеп-
ленный с контуром, изменяется с переменной скоростью, т.е. когда
constФ ≠
dtd
.
4. Изменение магнитного потока, сцепленного с контуром, может быть обусловлено изменением:
а) магнитного поля, пронизывающего контур;
б) формы контура;
в) положения контура в магнитном поле.
Схемы опытов, позволявших обнаружить индукционный ток за счет указанных изменений изобра-
жены на рис. 5.2.
а) ток в контуре возникает при движении магнита относительно катушки;
б) ток в контуре
1
возникает при движении катушки
2
с током;
в) ток в контуре
1
возникает при замыкании и размыкании цепи
2
или при изменении в ней тока;
г) ток в контуре возникает при повороте контура вокруг оси, не параллельной
B
r
и не перпендику-
лярной к плоскости контура;
д) ток в контуре возникает при изменении площади, охватываемой контуром.
5. Ленц Э.Х. установил закон, согласно которому
индукционный ток всегда имеет такое направле-
ние, что создаваемый им магнитный поток сквозь поверхность, опирающуюся на контур, противодей-
ствует изменениям того магнитного потока, который вызывает этот индукционный ток.
Закон Ленца в
формуле для ЭДС индукции отражен знаком минус:
dt
d
i
Ф
=ε
. (5.1.2)
Пример
. Контур находится в изменяющемся магнитном поле (рис. 5.3).
Если
B
r
(модуль индукции) возрастает, то
0
Ф
>
dt
d
и по (5.1.2)
0<ε
i
.
Рис. 5.1
a
)
б
)
Рис. 5.3

Страницы