Физика. Часть 2. Электричество и магнетизм. Ляхова Л.П - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ДВФУ | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

48
Провод 12 пересекает поток Ф
1
+ Ф´, но движется против сил действия
магнитного поля (сила Ампера
А
направлена влево против движения про-
вода). Это означает, что работа отрицательна:
А
12
= –I (Ф
1
+ Ф´). (3.27)
Из выражений (3.24) – (3.27) окончательно находим
А = I (Ф
2
+ Ф′) – I (Ф
1
+ Ф′) = I Ф
2
+ I Ф′ – I Ф
1
– I Ф′ = I (Ф
2
– Ф
1
) = I ΔФ.
(3.28)
Величина Ф
2
– Ф
1
= ΔФ представляет собой изменение магнитного
потока, сцепленного с контуром.
Работа по перемещению замкнутого контура с током в магнитном поле
равна произведению силы тока в контуре на изменение магнитного потока,
сцепленного с контуром. Это соотношение, выведенное нами для
простейшего случая, остается справедливым для контура любой формы в
произвольном магнитном поле.
Аналогично можно доказать, что при повороте рамки с током в
магнитном поле работа определяется той же формулой, где Ф
2
– Ф
1
= ΔФ –
изменение магнитного потока, вызванное поворотом контура в магнитном
поле.
Явление электромагнитной индукции ( опыты Фарадея). Поскольку
электрические токи неразрывно связаны с магнитным полем, возникающим
вокруг них, можно предположить существование обратного явления
возникновения электрического
тока за счет магнитного поля.
Это явление, называемое
электромагнитной индукцией,
было обнаружено в 1831 г.
английским физиком М. Фара-
деем.
Рассмотрим классические
опыты Фарадея, с помощью
которых было обнаружено явление электромагнитной индукции.
Опыт I ( рис. 3.20, а). Если в замкнутую на гальванометр катушку
вдвигать или выдвигать постоянный магнит, то в моменты его вдвигания или
выдвигания наблюдается отклонение стрелки гальванометра ( возникает
индукционный ток); направления отклонения стрелки при вдвигании и
выдвигании магнита противоположны. Отклонение стрелки гальванометра
тем больше, чем больше скорость движения магнита относительно катушки.
При изменении полюсов магнита направление отклонения стрелки
изменится. Для получения индукционного тока магнит можно оставлять
неподвижным, тогда нужно относительно магнита передвигать катушку.
Опыт II. Концы одной из катушек, вставленных одна в другую,
присоединяются к гальванометру, а через другую катушку пропускается ток.
Отклонение стрелки гальванометра наблюдается в моменты включения или
выключения тока, в моменты его увеличения или уменьшения или при
F
S
N
а)
б)
Рис. 3.20 
     Провод 12 пересекает поток Ф1 + Ф´, но движется против сил действия
магнитного поля ( сила Ампера F А направлена влево против движения про-
вода). Это означает, что работа отрицательна:
                             А12 = –I (Ф1 + Ф´). (3.27)
     Из выражений (3.24) – (3.27) окончательно находим
     А = I (Ф2 + Ф′) – I (Ф1 + Ф′) = I Ф2 + I Ф′ – I Ф1 – I Ф′ = I (Ф2 – Ф1) = I ΔФ.
 (3.28)
     Величина Ф2 – Ф1 = ΔФ представляет собой изменение магнитного
потока, сцепленного с контуром.
     Работа по перемещению замкнутого контура с током в магнитном поле
равна произведению силы тока в контуре на изменение магнитного потока,
сцепленного с контуром. Это соотношение, выведенное нами для
простейшего случая, остается справедливым для контура любой формы в
произвольном магнитном поле.
     Аналогично можно доказать, что при повороте рамки с током в
магнитном поле работа определяется той же формулой, где Ф2 – Ф1 = ΔФ –
изменение магнитного потока, вызванное поворотом контура в магнитном
поле.

     Явление электромагнитной индукции ( опыты Фарадея). Поскольку
электрические токи неразрывно связаны с магнитным полем, возникающим
вокруг них, можно предположить существование обратного явления
                                            возникновения электрического
  а) S                 б)                   тока за счет магнитного поля.
    N                                       Это    явление,   называемое
                                            электромагнитной индукцией,
                                            было обнаружено в 1831 г.
                                            английским физиком М. Фара-
                                            деем.
                   Рис. 3.20                    Рассмотрим классические
                                            опыты Фарадея, с помощью
которых было обнаружено явление электромагнитной индукции.
     Опыт I ( рис. 3.20, а). Если в замкнутую на гальванометр катушку
вдвигать или выдвигать постоянный магнит, то в моменты его вдвигания или
выдвигания наблюдается отклонение стрелки гальванометра ( возникает
индукционный ток); направления отклонения стрелки при вдвигании и
выдвигании магнита противоположны. Отклонение стрелки гальванометра
тем больше, чем больше скорость движения магнита относительно катушки.
При изменении полюсов магнита направление отклонения стрелки
изменится. Для получения индукционного тока магнит можно оставлять
неподвижным, тогда нужно относительно магнита передвигать катушку.
     Опыт II. Концы одной из катушек, вставленных одна в другую,
присоединяются к гальванометру, а через другую катушку пропускается ток.
Отклонение стрелки гальванометра наблюдается в моменты включения или
выключения тока, в моменты его увеличения или уменьшения или при
                                        48

Страницы