Закон электромагнитной индукции.

В вертикальной плоскости подвешено на двух нитях медное кольцо. В него вдвигают магнит. Влияет ли движение магнита на положение кольца?

При внесении магнита в кольцо в нем возникает переменный магнитный поток, который согласно явлению электромагнитной индукции создаст в кольце индукционный ток. Индукционный ток по правилу Ленца создаст свое магнитное поле, которое будет компенсировать магнитный поток, его же вызвавший. Поэтому кольцо оттолкнется от магнита. При выдвигании магнита из кольца – кольцо притянется к магниту.

• При внесении магнита в кольцо в нем возникает переменный магнитный поток, который согласно явлению электромагнитной индукции создаст в кольце индукционный ток. Индукционный ток по правилу Ленца создаст свое магнитное поле, которое будет компенсировать магнитный поток, его же вызвавший. Поэтому кольцо оттолкнется от магнита. При выдвигании магнита из кольца – кольцо притянется к магниту.

ОПЫТ 1: Катушка в катушке

В момент замыкания или размыкания цепи переменный ток в катушке (соединенной с источником тока) создает переменное магнитное поле, которое порождает во второй катушке индукционное электрическое поле, создающее в этой же катушке индукционный ток.

ОПЫТ 2: Магнит и катушка

В этом случае наблюдается относительное движение проводника и магнита, вследствие чего в витках катушки на свободные электроны действует сила Лоренца, – появляется индукционный ток в этой катушке.

Чем быстрее движется проводник в магнитном поле или магнит относительно проводника, т.е. чем быстрее изменяется магнитный поток в единицу времени, тем больший индукционный ток регистрирует гальванометр.

ВЫВОД

В этих опытах причины, вызывающие появление индукционного тока разные, но объединяет их общий закон Фарадея.

Если за малое время Δt магнитный поток меняется на ΔФ , то скорость изменения магнитного потока равна

Из опытов следует:

Сила индукционного тока пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:

ЭДС индукции

При изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, в последнем появляются сторонние силы, действие которых характеризуется ЭДС, называемой

ЭДС индукции Е i .

Согласно закону Ома для замкнутой цепи

Сопротивление проводника не зависит от изменения магнитного потока.

Следовательно, соотношение справедливо только потому, что ЭДС индукции пропорциональна

Закон электромагнитной индукции

ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром:

0 и Δ Ф/ Δ t 0. " width="640"

Учет направления индукционного тока

Пусть положительное направление обхода контура - против часовой стрелки. Нормаль к контуру n образует правый винт с направлением обхода. Пусть магнитная индукция B внешнего магнитного поля направлена вдоль нормали к контуру и возрастает со временем. Тогда Ф0 и Δ Ф/ Δ t 0.

Согласно правилу Ленца индукционный ток создает магнитный поток Ф'

Если имеется N последовательно соединенных контуров, охватывающих один и тот же магнитный поток, то закон электромагнитной индукции имеет вид: