Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток.

Презентация на тему:

Явления электромагнитной индукции. Магнитный поток

Выполнил: ученик 9«Б» класса РМЛИ ДОД

Феталиев Ширинбег

Электромагнитная индукция  — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур. 

Некоторые факты об этом явлении:

• Электромагнитная индукция была открыта английским физиком Майклом Фарадеем в 1831 году.  
• На основе этого явления работают трансформаторы, генераторы, радиоприёмники.  
• В замкнутом проводящем контуре ток возникает при изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром.

Открытие электромагнитной индукции

Практически сразу с момента открытия электрического тока было выявлено, что ток, проходящий по проводнику, создает магнитное поле.

Логично было предположить, что магнитное поле тоже может создать движение электрических зарядов в проводнике. Многие ученые безуспешно бились над этой задачей. Однако, электрические заряды, помещенные в постоянное магнитное поле, никак на него не реагировали.

Открытие было сделано Майклом Фарадеем 29 августа 1831 года (редкий случай, когда точно известна дата открытия).

В опыте использовались две катушки – одна создавала магнитное поле, вторая была расположена рядом, так, чтобы сквозь нее проходили магнитные линии первой катушки. Вторая катушка была подключена к гальванометру, который был предназначен для определения возникающего в ней электрического тока.

Опыт давал отрицательный результат, постоянное поле, пронизывающее вторую катушку, не создавало в ней электрического тока, сколько бы времени не прошло. Но, Фарадей заметил, что перед самым опытом, в момент пуска электрического тока через первую катушку, стрелка гальванометра давала слабое колебание. Порядок опыта был перестроен – теперь главное внимание было уделено моменту включения. И выяснилось, что включение и выключение тока через первую катушку вызывает возникновение импульса тока во второй катушке.

В дальнейшем было определено, что для появления импульса можно не только включать и выключать магнитное поле другой катушкой, а, к примеру, приближать и удалять обычный постоянный магнит.

Причем, возникающий ток (как и любой ток в проводнике) создает свое магнитное поле, а направлен он так, чтобы возникающее магнитное поле препятствовало причине, создавшей ток в контуре. Данное правило было позже открыто русским физиком Эмилием Ленцем.

Многие исследователи, разрабатывавшие теорию электричества, такие, как Ханс Эрстед, Жан-Даниэль Колладон, Джозеф Генри, были близки к открытию. Но колебание стрелки в момент запуска или выключения установки они либо вообще не замечали, либо расценивали, как результат случайных внешних сотрясений и не придавали ему значения.

Закон электромагнитной индукции

М. Фарадей провел многочисленные опыты, записывая результаты, и из этих опытных таблиц электромагнитной индукции установил, что ток в проводящем контуре возникает только при изменении магнитного поля, пронизывающего этот контур.

Для количественного описания этого явления используется понятие магнитного потока. Если индукция характеризует силу магнитного поля в точке, то магнитный поток характеризует плотность линий магнитной индукции. Магнитный поток через контур площадью S равен произведению модуля индукции B на площадь S и на косинус угла между вектором индукции и нормалью к контуру:

Ф=BScosα

Ф – обозначение магнитного потока, Вб (вебер)

B – магнитная индукция, Тл

S – площадь поверхности замкнутого контура, м2

α — угол между направлением вектора индукции В и нормалью n (перпендикуляром) к площадке S.

Если контур находится в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции, то формула сводится к виду  Ф = BS .

Явление электромагнитной индукции состоит в том, что при изменении за время Δt магнитного потока через контур на величину ΔФ, в нем возникают сторонние силы, создающие разность потенциалов, называемую ЭДС (электродвижущей силой):

ε  — ЭДС, В

Знак минус в данной формуле электромагнитной индукции означает, что возникающая ЭДС, в соответствии с правилом Эмилия Ленца, направлена так, чтобы создавать ток, противодействующий создавшей его причине.

Вопросы по теме:

1)Величина магнитного потока, создаваемая индукцией B и проходящего через контур, площадью S, под углом α к нормали контура равна…

• Ф = BScosα
• Ф = BSsinα
• Ф =− ScosαB

2)ЭДС, возникающая в контуре, при изменении магнитного потока на ΔФ за время Δt, равна …

• ε =−Δ Ф/ Δ t
• ε =−Δ Ф Δ t
• ε =Δ t Δ Ф

3)При изменении магнитного потока через контур …

• возникает ЭДС, направленная так, чтобы создавать в контуре магнитный поток, усиливающий первоначальный
• возникает ЭДС, направленная так, чтобы препятствовать магнитному потоку, создавшему ее
• не происходит ничего.
• нет правильного ответа