ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 9
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
39. Явление электромагнитной индукции
| Открытие Эрстеда о возникновении магнитного поля, вокруг проводника, по которому течет ток, поразило умы многих физиков, в том числе и английского ученого Майкла Фарадея. |
| Вначале Фарадей повторил опыт Эрстеда, а затем начал его видоизменять, и перед ним встал вопрос: «Можно ли превратить магнетизм в электричество?» Ученому потребовалось 10 лет на решение этой задачи. |
| Ученый был убежден, что электрические и магнитные явления имеют одну природу. Если ток может намагнитить железо, то, скорее всего, и магнит может вызвать появление электрического тока. |
| Проследим за ходом рассуждений ученого, повторив опыты, которые им были проделаны. |
| Подсоединим к катушке с током гальванометр (чувствительный прибор, который регистрирует возникновение в цепи электрического тока). При внесении магнита в катушку заметно кратковременное отклонение стрелки гальванометра. Если магнит не движется, а просто находится в катушке, то тока в цепи не возникает. Когда магнит достают из катушки, то опять же заметно отклонение стрелки, но в противоположную сторону. |
| Майкл Фарадей пришел к выводу, что ток в катушке возникает (индуцируется) только тогда, когда ее пересекают линии магнитного поля. То есть переменное магнитное поле является причиной возникновения кратковременного электрического тока. |
| Таким же образом можно вызвать (индуцировать) кратковременный ток, перемещая катушку с током вдоль неподвижного магнита. |
| Теперь соберем цепь из источника тока, ключа и катушки, на которую намотан проводник, и поместим эту катушку в другую, соединенную с гальванометром. Замыкая и размыкая цепь, мы так же сможем наблюдать появление индукционного тока. Его регистрирует отклонение стрелки гальванометра. Майкл Фарадей назвал это явление электромагнитной индукцией. |
| Фарадей задумался, как сделать из этих кратковременных всплесков постоянный процесс? Вернемся к опыту, который мы рассматривали на прошлом занятии. Нами было установлено, что в зависимости от ориентации рамки через нее проходит различный магнитный поток. И если мы поместим эту вращающуюся рамку в поле постоянного магнита, то получим электрический ток, который так же можно заметить с помощью отклонения стрелки гальванометра. |
| Таким образом, мы приходим к выводу, что во всех рассмотренных случаях индукционный ток возникает только тогда, когда контур, рамку или витки катушки пронизывает переменный магнитный поток. |
| При перемещении магнита в катушке магнитный поток, проходящий через витки проводника, изменяется, так как вектор магнитной индукции различный. Величина магнитного поля у полосового магнита на полюсах и в центральной части различная (магнитное поле неоднородное). |
| При вращении рамки или контура, магнитный поток изменяется, так как изменяется ориентация контура относительно линий магнитной индукции. |
| Сделаем вывод: Всякое изменение магнитного потока, пронизывающего площадь, ограниченную замкнутым проводником, вызывает появление электрического тока в этом проводнике. Очевидно, что если магнитный поток не изменяется, то электрический ток не возникнет. |
| Майкл Фарадей оказался прав в своем убеждении о единстве электрических явлений и магнитных. Ему удалось получить с помощью магнитного поля электрическую энергию. И его опыты нашли практическое применение при создании генератора электрического тока. На сегодняшний день, все генераторы электрического тока, работают на принципе электромагнитной индукции. Например, на гидроэлектростанции, вода приводит в движение турбину, которая вращает катушку в магнитном поле. Так рождается электроэнергия. |