Электричество и электромагнетизм. Полицинский Е.В. - 81 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

80
ЭДС индукции в неподвижных проводниках
Согласно закону Фарадея, возникновение ЭДС электромагнитной
индукции возможно в случае неподвижного контура, находящегося в
переменном магнитном поле. Однако сила Лоренца на неподвижные за-
ряды не действует, поэтому в данном случае ею нельзя объяснить воз-
никновение ЭДС индукции.
Кроме того, опыт показывает, что ЭДС индукции не зависит от
рода вещества проводника,
от состояния проводника, в частности, от
его температуры, которая может быть неодинаковой вдоль проводника.
Следовательно, сторонние силы, индуцируемые магнитным полем, не
связаны с изменением свойств проводника в магнитном поле, а обу-
словлены самим магнитным полем.
Максвелл для объяснения ЭДС индукции в неподвижных провод-
никах предположил, что переменное магнитное поле возбуждает
в ок-
ружающем пространстве вихревое электрическое поле, которое и явля-
ется причиной возникновения индукционного тока в проводнике.
На рис. 72 приведён пример вихревого электрического поля, воз-
никающего при возрастании магнитного поля.
Электрическое поле, возбуждаемое изменениями магнитного по-
ля, имеет непрерывные силовые линии, т.е. представляет собой вихре-
вое поле. Такое поле
вызывает в проводнике электронов по замкнутым
траекториям и приводит к возникновению ЭДС. При этом сторонними
силами являются силы вихревого электрического поля.
Циркуляция
B
E
ur
этого поля по любому контуру L проводника
представляет собой ЭДС электромагнитной индукции:
B
i
L
dФ
Edl
dt
ε
==−
∫
u
ruur
. (141)
E
ur
B
ur
Рис. 72. Вихревое
электрическое поле
Вихревое электрическое поле не являет-
ся электростатическим. Силовые линии элек-
тростатического поля всегда разомкнуты – они
начинаются и заканчиваются на электрических
зарядах. Именно поэтому напряжение по замк-
нутому контуру в электростатическом поле
всегда равно нулю, это поле не может поддер-
живать замкнутое движение зарядов и, следо-
вательно, не может привести к возникновению
электродвижущей силы.

Страницы