Явление электромагнитной индукции
«Счастливая случайность выпадает лишь на одну долю подготовленного ума».
Л.Пастернак
Опыт датского учёного Эрстеда
1820 год
1777 – 1851г
Что этим опытом объяснял и доказывал Эрстед?
Майкл Фарадей
1791 – 1867 г.г., английский физик,
Почетный член Петербургской
Академии Наук (1830),
Основоположник учения об электромагнитном поле; ввел понятия «электрическое» и «магнитное поле»;
высказал идею существования
электромагнитных волн .
1821 год: «Превратить магнетизм в электричество».
1931 год – получил электрический ток с помощью магнитного поля
«Электромагнитная индукция» -
слово латинское, означает « наведение»
Опыт М. Фарадея
29 августа 1831 года
«На широкую деревянную катушку была намотана медная проволока длиной в 203 фута и между витками её намотана проволока такой же длины, изолированная от первой хлопчатобумажной нитью.
Одна из этих спиралей была соединена с гальванометром, другая – с сильной батареей…
При замыкании цепи наблюдалось внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометре, и то же самое действие замечалось при прекращении тока.
При непрерывном же прохождении тока через одну из спиралей не удалось обнаружить отклонения стрелки гальванометра…»
Что мы видим?
Вывод из увиденного опыта :
- Ток, возникающий в катушке (замкнутом контуре), называют
индукционным.
- Отличие полученного тока от известного нам ранее заключается в том, что для его получения не нужен источник тока.
Общий вывод Фарадея
Индукционный ток в замкнутом контуре возникает при изменении магнитного потока через площадь, ограниченную контуром.
Электромагнитная индукция – это физическое явление, заключающееся в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоится в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется.
Возникающий при этом ток называют индукционным .
А будет ли возникать ток, если магнит не подвижен, а катушка движется?
В чём причина возникновения индукционного тока в катушке?
Рассмотрим магнит:
Что вы можете сказать о магните?
Когда мы вносим магнит в замкнутый контур катушки, что у него изменяется?
А как определить направление индукционного тока?
Мы видим, что направление индукционного тока разное в этих опытах.
Основываясь на законе сохранения энергии, русский учёный Ленц предложил правило , по которому определяется направление индукционного тока.
Русский физик Эмиль Ленц
1804 – 1865гг.
0, если выдвигается, то ∆Ф 0). 3. Определить направление линий индукции магнитного поля В′, созданного индукционным током (если ∆Ф 0, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны; если ∆Ф 0, то линии В и В′ сонаправлены). 4. Пользуясь правилом буравчика (правой руки), определить направление индукционного тока. ∆ Ф характеризуется изменением числа линий магнитной индукции В, пронизывающих контур " width="640"
1. Определить направление линий индукции внешнего поля В(выходят из N и входят в S ).
2. Определить, увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур (если магнит вдвигается в кольцо, то ∆Ф 0, если выдвигается, то ∆Ф 0).
3. Определить направление линий индукции магнитного поля В′, созданного индукционным током (если ∆Ф 0, то линии В и В′ направлены в противоположные стороны; если ∆Ф 0, то линии В и В′ сонаправлены).
4. Пользуясь правилом буравчика (правой руки), определить направление индукционного тока.
∆ Ф
характеризуется изменением
числа линий магнитной индукции В,
пронизывающих контур
Закон электромагнитной индукции
Математическая формула закона электромагнитной индукции
ε = - ΔΦ/Δ t
ΔΦ/Δ t - скорость изменения магнитного потока ( единицы измерения Вб/с )
ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.
Закон электромагнитной индукции
ЭДС электромагнитной индукции в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.
Ток в контуре имеет положительное направление при убывании внешнего магнитного потока.
Жесткий диск компьютера .
Электромагнитная индукция в современном мире
Видеомагнитофон.
Детектор полицейского .
Детектор металла в аэропортах
Поезд на магнитной подушке
Показ видеороликов о применении явления электромагнитной индукции: детектор металлов, запись информации на магнитные носители и чтение с них – диск «Физика 7-11 классы. Библиотека наглядных пособий» Образовательные комплексы.
Маглев