Поделиться
Электромагнитная индукция1.pptx
Электромагнитная индукция
Явление электромагнитной индукции
это возникновение электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего поверхность, натянутую на этот контур.
Закон электромагнитной индукции гласит, что для любого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус
где
— это электродвижущая сила,
ΔΦ — показатель изменения магнитного потока,
Δt — время, за которое был изменён магнитный поток.
Электродвижущая сила самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения силы тока, протекающего сквозь проводник, взятого со знаком минус.
Поле с замкнутыми силовыми линиями называется вихревым.
Вихревое электрическое поле возникает в пространстве (в проводнике, в частности) при неподвижном проводе в переменном магнитном поле.
Работа вихревого электрического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль замкнутого неподвижного проводника численно равна ЭДС индукции в этом проводнике.
Основные свойства вихревого электрического поля:
Источником поля служат не заряды, а магнитное поле
Силовые линии — замкнутые
Работа по перемещению заряда по замкнутой линии не равна нулю
изменение магнитного поля порождает вихревое электрическое поле, которое и приводит заряды в контуре в движение, создавая ЭДС индукции.
Суть механизма электромагнитной индукции
Индукционный ток всегда имеет такое направление, что собственный магнитный поток препятствует изменению внешнего магнитного потока.
Правило Ленца позволяет находить направление индукционного тока в любой ситуации.
Правило Ленца
Магнитный поток возрастает
Магнитный поток убывает
Магнитный поток — это физическая величина, равная произведению модуля индукции магнитного поля (B), площади поверхности (S) и косинуса угла (α) между нормалью к поверхности и направлением индукции магнитного поля
Ф - магнитный поток (Вб);
B - магнитная индукция (Тл);
S - площадь пронизываемой поверхности (м²);
α - угол между нормалью к поверхности и направлением индукции магнитного поля.
n — вектор нормали (перпендикуляр к поверхности)
ЭДС индукции в движущихся проводниках возникает за счёт действия на свободные заряды проводника силы Лоренца.
Формула для расчёта ЭДС индукции в проводнике длиной l, движущемся с постоянной скоростью под углом α к вектору индукции однородного магнитного поля
где
В — магнитная индукция,
— скорость проводника,
l — длина проводника.
Формула магнитного потока для самоиндукции
Ф = LI
где:
Φ — собственный магнитный поток (Вб),
L — индуктивность контура (Гн),
I — сила тока в контуре (А).
Явление самоиндукции — это возникновение электродвижущей силы (ЭДС) в проводящем контуре при изменении протекающего через него тока.
Увеличение тока создаёт ЭДС, стремящуюся уменьшить этот ток.
Уменьшение тока создаёт ЭДС, стремящуюся увеличить этот ток.
Суть явления в том, что при изменении силы проходящего электрического тока собственное магнитное поле катушки или контура также изменяется и вызывает появление индукционных токов.
При возрастании силы тока вихревое электрическое поле совершает отрицательную работу, тормозя свободные заряды. ЭДС индукции в этом случае отрицательна.
При убывании силы тока вихревое электрическое поле совершает положительную работу, «подталкивая» свободные заряды и препятствуя убыванию тока. ЭДС индукции положительна.
Самоиндукция
Самоиндукция является важным частным случаем явления электромагнитной индукции.
где
L — индуктивность катушки (Гн),
I — сила тока в катушке (А)
Энергия магнитного поля тока — это кинетическая энергия зарядов, упорядоченно движущихся по ней.
переменное магнитное поле создаёт в окружающем его пространстве вихревое электрическое поле, линии напряжённости которого представляют собой замкнутые линии, охватывающие линии индукции магнитного поля.
переменное электрическое поле создаёт в окружающем его пространстве вихревое магнитное поле, линии индукции которого охватывают линии напряжённости переменного электрического поля.
Постулаты Джеймса Максвелла
1
2
Электромагнитное поле (ЭМП) — это особая форма материи, посредством которой взаимодействуют электрически заряженные частицы.
Статическое поле
Динамическое поле
Электрическая волна
Магнитная волна
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
