ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ01. Электромагнитная индукция – это явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.Правило Ленца (принцип Ле Шателье)Индукционный ток всегда имеет такой направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающий этот ток.Возьмем в магнитном поле замкнутый проволочный виток, положительное направление обхода которого составляет с направлением поля правовинтовую систему. Допустим, что магнитный поток Ф возрастает. Тогда, согласно формуле  , величина   будет отрицательна, а индукционный ток в витке потечет в отрицательном направлении. Такой ток, ослабляя внешнее магнитное поле, будет препятствовать возрастанию магнитного потока.Пусть теперь магнитный поток Ф убывает. Тогда величина   станет положительной, а индукционный ток в витке потечет в положительном направлении и будет препятствовать убыванию магнитного поля и магнитного потока. Закон Фарадея: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром. Ɛi — ЭДС индукции [В] ΔФ/Δt — скорость изменения магнитного потока [Вб/с] 02. Индуктивность — это величина, равная ЭДС самоиндукции при изменении силы тока в проводнике на 1 А за 1 с.Явление самоиндукции заключается в появлении ЭДС индукции в самом проводнике при изменении тока в нем, частный случай электромагнитной индукции. Примером явления самоиндукции является опыт с двумя лампочками, подключенными параллельно через ключ к источнику тока, одна из которых подключается через катушку (рис. 27). При замыкании ключа лампочка 2, включенная через катушку,

---

Практическое использование явления электромагнитной индукции

1. 
   Генераторы переменного тока  – устройство, предназначенное для преобразования механической энергии в энергию переменного тока. Пусть рамка площадью S, вращается в однородном магнитном поле   равномерно с угловой скоростью  . Магнитный поток пронизывающий рамку меняется по гармоническому закону:
   

где   – угол поворота рамки в момент времени t.Согласно закону Фарадея-Максвелла в обмотке наводится электродвижущая сила индукции, которая определяется следующим образом: где     - максимальное значение ЭДС индукции,N – число витков в обмотке. 3. Переменный ток - это электрический ток, который изменяемся с течением времени по гармоническому закону I = I₀ sin(ωt + φ).Резистор в цепи переменного тока U=U(m)coswtЗначение силы переменного тока I=I(t)/ √2 Активное сопротивление-это сопротивление электрической цепи или ее участка ,обусловливающее превращение эл. энергии в другие виды энергии

---

4.Конденсатор в цепи переменного токаЁмкостное сопротивление Xc=Umax/Imax L=I/CWЁмкостное сопротивление - величина, характеризующая сопротивление, оказываемое переменному току электрической ёмкостью цепи (или её участка). Если конденсатор включить в цепь постоянного тока, то в цепи возникает кратковременный импульс тока, который заряжает конденсатор до напряжения источника, а затем ток прекращается. Если заряженный конденсатор отключить от источника постоянного тока и соединить его обкладки с выводами лампы накаливания, то конденсатор будет разряжаться, при этом наблюдается кратковременная вспышка лампы.  5. В катушке индуктивности, включенной в цепь переменного тока, создается сопротивление прохождению тока. Но так как такое сопротивление вызывается индуктивностью катушки, то и называется оно индуктивным сопротивлением. XL=Umax/Imax -индуктивное сопротивлениеКатушка индуктивности в цепи постоянного тока имеет нулевое сопротивление при моделировании.6.По гипотезе Максвелла:всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле  , которое и является причиной возникновения индукционного тока в контуре. Контур является лишь прибором, обнаруживающим это электрическое поле. Циркуляция вектора напряженности вихревого электрического поля. Циркуляция вектора напряженности  вихревого электрического поля вдоль замкнутого контура L равна ЭДС электромагнитной индукции: Это выражение – первое уравнение Максвелла, где знак частной производной подчеркивает тот факт, что интеграл  является функцией только времени.Для установления количественных соотношений между изменяющимся электрическим полем и появляющимся магнитным полем Максвелл ввел в рассмотрение ток смещения.

---

 Изменяющееся электрическое поле создает ток смещения, которое порождает магнитное поле.

Второе уравнение Максвелла базируется на законе электромагнитной ин­дукции Фарадея, который формулируется следующим образом: если замкнутый контур пронизывает переменное магнитное поле, то в контуре возникает электродвижущая сила (ЭДС), равная скорости изменения магнитного потока:

7. 1.  . (5.9)

Циркуляция вектора  по любому контуруL равна со знаком минус производной по времени от магнитного потока через любую поверхность, ограниченную контуром.

При этом под вектором  понимается не только вихревое электрическое поле, но и электростатическое.

Уравнение (5.9) выражает закон электромагнитной индукции Фарадея.

Переменное магнитное поле возбуждает переменное электрическое поле.

2.  . (5.10)

Циркуляция вектора  по любому замкнутому контуруL равна полному току через произвольную поверхность, ограниченную контуром.

Вихревое электрическое поле возбуждает вихревое магнитное поле.

Уравнение (5.10) выражает закон полного тока.

3.  . (5.11)

Поток вектора  сквозь любую замкнутую поверхность равен алгебраической сумме сторонних зарядов, охватываемых этой поверхностью, т. е. выражает теорему Гаусса.

4. 

---

. (5.12)

Поток вектора  сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю.

Таким образом, уравнения Максвелла описывают единое электромагнитное поле.

Для стационарных полей ( =const,  =const) уравнения Максвелла образуют две группы независимых уравнений: для электростатического поля

; (5.13)

для магнитного поля

. (5.14)

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ- это порождающие друг друга переменные электрические и магнитные поля. Любое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению изменяющегося электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает изменяющееся магнитное поле.

Источниками электромагнитного поля могут быть:

- движущийся магнит;

- электрический заряд, движущийся с ускорением или колеблющийся.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ- это электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.



Свойства электромагнитных волн:

-распространяются не только в веществе, но и в вакууме;

- распространяются в вакууме со скоростью света ( С = 300 000 км/c);

- это поперечные волны;

- это бегущие волны (переносят энергию).

Скорость света – абсолютная величина скорости распространения электромагнитных волн в вакууме.

Скорость света в вакууме — предельная скорость движения частиц и распространения взаимодействий.

Абсолютный показатель преломления света - отношение скорости света в вакууме к фазовой скорости света в заданной среде. Абсолютный показатель преломления света показывает изменение скорости света при переходе в вакуум. где λ₀— длина волны в вакууме; λ — длина волны в диэлектрике; ε— относительные диэлектрическая и μ - магнитная проницаемость диэлектрика. Существенной особенностью АПП является его зависимость от длины волны.

---

Смотрите также файлы

• Внеклассное мероприятие Свет Рождественской звезды.docx

• Экзамен по модулю по дисциплине.docx

• Белка. Комплексная проверочная работа. 3 класс Прочти текст.doc

• Основные фонды и эффективность их использования Амортизация основных фондов.pptx

• Реферат Брак и семья в позднеродовом обществе Введение.rtf