Файл: Закон электромагнитной индукции Правило Ленца Определение направления индукционного тока Применение.ppt

История открытия явления электромагнитной индукции
Опыты Фарадея
Понятие явления электромагнитной индукции
Закон электромагнитной индукции
Правило Ленца
Определение направления индукционного тока
Применение.

История открытия электромагнитной индукции.

Открытия Ганса Кристиана Эрстеда и Андре Мари Ампера показали, что электричество обладает магнитной силой. Влияние магнитных явлений на электрические было открыто Майклом Фарадеем.

Ганс Кристиан Эрстед

Андре Мари Ампер

Майкл Фараде́й

Майкл Фараде́й
(1791-1867)
«Превратить магнетизм в электричество»- записал он в своём дневнике в 1822 году.
Английский физик, основоположник учения об электромагнитном поле, иностранный почетный член Петербургской Академии Наук (1830).

29 августа 1831 года Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции - явление, которое легло в основу электротехники.

На деревянный брусок намотаны две медные проволоки.
Одна из проволок была соединена с гальванометром, другая – с сильной батареей.
При замыкании цепи наблюдалось внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометре, и то же самое действие замечалось при прекращении тока.
При непрерывном же прохождении тока через одну из спиралей не удалось обнаружить отклонения стрелки гальванометра

Другой опыт заключался в регистрации всплесков тока на концах катушки, внутрь которой вставлялся постоянный магнит. Такие всплески Фарадей назвал "волнами электричества"

Таким образом, Фарадей обнаружил, что в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля возникает так называемый индукционный ток. (Индукция, в данном случае, - появление, возникновение).

Электромагнитная индукция – физическое явление, заключающееся в возникновении вихревого электрического поля, вызывающего электрический ток в замкнутом контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром.

ЭДС индукции

ЭДС индукции, вызывающая всплески тока ("волны электричества") зависит не от величины магнитного потока, а от скорости его изменения.

ЭДС индукции

Электродвижущая сила (ЭДС), возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

ЭДС индукции

Величина электродвижущей силы не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле.

ЭДС индукции

Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея
Е = - dФ/dt
Е - ЭДС, действующая вдоль произвольно выбранного контура, В
Ф – магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур, Вб

ЭДС электромагнитной индукции в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

Е = - dФ/dt
Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э. Х. Ленца

Правило Ленца

Индукционный ток
всегда имеет такое
направление,
при котором
возникает
противодействие
причинам,
его породившим.

Эмилий Христианович Ленц
1804 – 1865 г.г.,
академик,
ректор
Петербургского
Университета

Определить направление линий индукции внешнего поля В (выходят из N и входят в S).
Определить, увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур (если магнит вдвигается в кольцо, то ∆Ф>0, если выдвигается, то ∆Ф<0).

∆Ф
характеризуется изменением
числа линий В, пронизывающих
контур.

3. Определить направление линий индукции магнитного поля В′, созданного индукционным током (если ∆Ф>0, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны; если ∆Ф<0, то линии В и В′ сонаправлены).
4. Пользуясь правилом буравчика (правой руки), определить направление индукционного тока.

Практическое применение закона электромагнитной индукции

Производство электрической энергии;
Радиотехника;
Преобразование электрического тока.

Вопросы

Сформулируйте закон электромагнитной индукции. Кто является основоположником этого закона?
Что такое индукционный ток и как определить его направление?
От чего зависит величина ЭДС индукции?
Принцип действия каких электрических аппаратов основан на законе электромагнитной индукции?