В цепи появляется электрический ток в том случае, когда на свободные заряды действуют сторонние силы. Работу этих сил при перемещении единичного положительного заряда вдоль замкнутого контура называют электродвижущей силой. Следовательно, при изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, в последнем появляются сторонние силы, действие которых характеризует электродвижущая сила, называемая электродвижущей силой (ЭДС) индукции. Обозначают ее (эпсилон-и) .
Закон электромагнитной индукции формулируется именно для ЭДС, а не для силы тока. Согласно этому ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром: .
Опыты Фарадея показали, что
сила индукционного тока в
проводящем
контуре пропорциональна
скорости изменения числа
линий магнитной индукции,
пронизывающих поверхность,
ограниченную этим контуром.
Скорость изменения
числа линий магнитной
индукции есть не что
иное, как скорость
изменения магнитного
потока.
Электродвижущая сила индукции —
скалярная физическая величина,
характеризующая работу сторонних сил
при перемещении единичного
положительного заряда вдоль замкнутого
контура.
Закон электромагнитной индукции
ЭДС индукции в замкнутом
контуре равна по модулю
скорости изменения магнитного
потока через поверхность,
ограниченную контуром.
Направление
обхода
ЭДС индукционного
тока —
противоположная
величина для скорости
изменения магнитного
потока внешнего
магнитного поля.
ЭДС индукции возникает
либо
в неподвижном
проводнике, помещённом в
изменяющееся
во времени поле, либо в
проводнике, движущемся
в магнитном поле, которое
может не меняться со
временем.
Трансформатор
Сердечник
Первичная
обмотка
К источнику
Вторичная
обмотка
К потребителю
Открыл сущность явления
электромагнитной индукции:
изменяясь во времени,
магнитное поле порождает
электрическое поле.
Дж. Максвелл
1831–1879 гг.
Электромагнитные волны —
распространяющиеся возмущения
(или колебания) электромагнитного
поля.
Доказал существование
электромагнитных волн.
Генрих Герц
1857–1894 гг.
Применение правила Ленца
для направления индукционного тока
1) Определение направления
индукционного тока.
2) Определение направления
силы Ампера.
Устройство трансформатора
Первичная
обмотка
К источнику
Сердечник
Вторичная
обмотка
К потребителю
Ферриты — ферромагнитные
материалы, не проводящие
электрический ток. Они представляют
собой химические соединения оксидов
железа с оксидами других веществ.
Производство изделий из ферритов
ЭДС индукции в проводниках,
движущихся в постоянном
магнитном поле, возникает за
счёт действия на свободные
заряды проводника силы
Лоренца.
Устройство микрофона
Диафрагма
N
S
N
Звуковая катушка
Постоянный магнит
Самоиндукция
K
K
При самоиндукции проводящий контур
играет двоякую роль: по нему протекает ток,
вызывающий индукцию, и в ней же появляется ЭДС индукции.
По правилу Ленца в момент
нарастания тока напряжённость
вихревого электрического поля
направлена против тока.
А в момент уменьшения тока
вихревое поле поддерживает его.
Следовательно, при замыкании
цепи, содержащей источник
постоянной ЭДС, определённое
значение силы тока устанавливается
не сразу, а постепенно с течением
времени.
Ток замыкания
Ток размыкания
+
–
+
–
+ –
+ –
Индуктивность — это физическая
величина, численно равная ЭДС
самоиндукции, возникающей в контуре
при изменении силы тока на один ампер
за 1 секунду.
На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени
в электрической цепи, индуктивность которого 1 мГн.
Определите модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в
интервале времени от 10 до 15 с.
Дано:
Решение:
30
20
10
0
5
10 15 20
Виток провода находится в магнитном поле и своими концами замкнут на
амперметр. Значение магнитной индукции поля меняется с течением
времени согласно графику на рисунке. В какой промежуток времени
амперметр покажет наличие электрического тока
в витке?
Решение:
0
1 2 3 4
5. Электродвижущая сила индукции. Самоиндукция. Индуктивность.ppt
