Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – формула, физический смысл

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 610.

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 610.

В 1831 году мир впервые узнал о понятии электромагнитной индукции. Именно тогда Майкл Фарадей обнаружил это явление, ставшее в итоге важнейшим открытием в электродинамике.

История развития и опыты Фарадея

До середины XIX века считалось, что электрическое и магнитное поле не имеют никакой связи, и природа их существования различна. Но М. Фарадей был уверен в единой природе этих полей и их свойств. Явление электромагнитной индукции, обнаруженное им, впоследствии стало фундаментом для устройства генераторов всех электростанций. Благодаря этому открытию знания человечества о электромагнетизме шагнули далеко вперед.

Фарадей проделал следующий опыт: он замыкал цепь в катушке I и вокруг нее возрастало магнитное поле. Далее линии индукции данного магнитного поля пересекали катушку II, в которой возникал индукционный ток.

Рис. 1. Схема опыта Фарадея

На самом деле, одновременно с Фарадеем, но независимо от него, другой ученый Джозеф Генри обнаружил это явление. Однако Фарадей опубликовал свои исследования раньше. Таким образом, автором закона электромагнитной индукции стал Майкл Фарадей.

Сколько бы экспериментов не проводил Фарадей, неизменным оставалось одно условие: для образования индукционного тока важным является изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур (катушку).

Закон Фарадея

Явление электромагнитной индукции определяется возникновением электрического тока в замкнутом электропроводящем контуре при изменении магнитного потока через площадь этого контура.

Основной закон Фарадея заключается в том, что электродвижущая сила (ЭДС) прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

Формула закона электромагнитной индукции Фарадея выглядит следующим образом:

Рис. 2. Формула закона электромагнитной индукции

И если сама формула, исходя из вышесказанных объяснений не порождает вопросов, то знак «-» может вызвать сомнения. Оказывается существует правило Ленца – русского ученого, который проводил свои исследования, основываясь на постулатах Фарадея. По Ленцу знак «-» указывает на направление возникающей ЭДС, т.е. индукционный ток направлен так, что магнитный поток, который он создает, через площадь, ограниченную контуром, стремится препятствовать тому изменению потока, которое вызывает данный ток.

Закон Фарадея-Максвелла

В 1873 Дж.К.Максвелл по-новому изложил теорию электромагнитного поля. Уравнения, которые он вывел, легли в основу современной радиотехники и электротехники. Они выражаются следующим образом:

• Edl = -dФ/dt – уравнение электродвижущей силы
• Hdl = -dN/dt – уравнение магнитодвижущей силы.

Где E – напряженность электрического поля на участке dl; H – напряженность магнитного поля на участке dl; N – поток электрической индукции,

t – время.

Симметричный характер данных уравнений устанавливает связь электрических и магнитных явлений, а также магнитных с электрическими. физический смысл, которым определяются эти уравнения, можно выразить следующими положениями:

• если электрическое поле изменяется, то это изменение всегда сопровождается магнитным полем.
• если магнитное поле изменяется, то это изменение всегда сопровождается электрическим полем.

Рис. 3. Возникновение вихревого магнитного поля

Также Максвелл установил, что распространение электромагнитного поля равна скорости распространения света.

Что мы узнали?

Ученикам 11 класса необходимо знать, что электромагнитную индукцию впервые как явление обнаружил Майкл Фарадей. Он доказал, что электрическое и магнитное поле имеют общую природу. Самостоятельные исследования на основе опытов Фарадея также проводили такие великие деятели как Ленц и Максвелл, которые расширили наши познания в области электромагнитного поля.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

• Evgen Retrogame

  8/10

• Андрей Краков

  8/10

• Дмитрий Конопинский

  10/10

• Сергей Луценко

  7/10

• Ирина Филимонова

  9/10

Оценка доклада

4. 2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 610.

---

А какая ваша оценка?

Майкл Фарадей – изобретатель электрического мотора и первооткрыватель электромагнитной индукции (из цикла «Великие люди»)

Одним из самых выдающихся людей в истории человечества является Майкл Фарадей, великий физик-экспериментатор. Именно Фарадей изобрел ныне активно используемые во многих сферах человеческой жизни электрические моторы. Также одним из величайших открытий Фарадея является электромагнитная индукция, благодаря которой оказалось возможно получать электрический ток.

Самое удивительное, что ни о чем таком Майкл Фарадей и не мечтал. Родился он в Англии в 1791 году в бедной семье, нигде не учился. Но в четырнадцать лет ему «повезло» найти работу подмастерья у переплетчика и продавца книг. Будучи по природе любознательным Майкл Фарадей всерьез увлекся чтением.

Но важнейшим событием в жизни Фарадея стали лекции знаменитого английского ученого Гемфри Дэви, куда Фарадей пришел из любопытства, однако стал настоящим поклонником Дэви, так что даже написал ему письмо и попросился в ассистенты.

Несмотря на то, что Фарадею не хватало знаний, любопытство и смекалка приводили его к самым удивительным открытиям.

Например, датский ученый Эрстед обратил внимание на то, что стрелка магнитного компаса отклоняется, если рядом находится проволока, по которой идет электрический ток. Фарадей же пошел дальше – он зафиксировал магнит и предположил, что в этом случае проволока начнет крутиться вокруг магнита, что вскоре и доказал на опыте (1821 год).

Но несмотря на простоту открытия Фарадея, его находка оказала весьма значимое влияние на человеческую цивилизацию. Ведь в своей основе Фарадей изобрел электрический мотор. Пусть тогда еще он не знал, куда применить свое открытие, да и мощностей электричества в те времена еще явно не хватало, но все электрические моторы, имеющиеся на сегодняшний день – это потомки открытия Фарадея.

Продолжая экспериментировать и выискивая способ использования магнетизма для получения электричества, Майк Фарадей обнаружил, что пропущенный сквозь проволочную петлю магнит приводит к тому, что через проволоку начинает проходить ток (1831 год). Это открытие Фарадея позже назовут электромагнитной индукцией, а физический закон – законом Фарадея, и именно благодаря этому открытию человечество получило возможность производить электрический ток. Так что первая динамо-машина также была изобретена Фарадеем, хотя в отличие от первого своего открытия, он уже знал применение своей динамо-машины.

Помимо этих двух важнейших открытий, Майкл Фарадей изобрел прибор для разжижения газов, открыл новые химические вещества, в частности – бензол. Также Фарадей является автором двух важнейших законов электролиза (которые позже назовут его именем), а также ввел в обиход названия терминов — анод, катод, электрод и ион. Еще Фарадей открыл связь между светом и магнетизмом – пропустив через магнитное поле поляризованный свет, который на выходе поменял полярность. А его изучение свойств магнитного поля послужило отправной точкой для уравнений другого знаменитого ученого – Джеймса Максвелла, и сделал еще множество других открытий, важных для человечества.

Так любопытствующий физик-экспериментатор стал одним из самых великих людей и навсегда остался в истории человечества, известный прежде всего как первооткрыватель электромагнитной индукции и изобретатель электрического мотора.

Другие великие из цикла «Великие люди»:

 • Симон Боливар – Освободитель (цикл «Великие люди»)

 • Эрнан Кортес – испанский конкистадор, завоеватель Мексики (цикл «Великие люди»)

 • Ашока – гуманный правитель (цикл «Великие люди»)

 • Адам Смит – автор экономической теории (цикл «Великие люди») 

Поделиться самым интересным:

электромагнетизм — Что представлял собой эксперимент Фарадея по индукции?

спросил 2 года 5 месяцев назад

Изменено 2 года, 5 месяцев назад

Просмотрено 185 раз

$\begingroup$

Я ищу информацию об экспериментах, которые Фарадей провел для открытия явления электромагнитной индукции. Я не нашел то, что мне нужно, ни в гугл-ученом, ни в гугл-книгах. Можете ли вы порекомендовать мне определенный учебник?

• электромагнетизм
• электричество
• магнитные поля
• экспериментальная физика
• электромагнитная индукция

$\endgroup$

$\begingroup$

Когда Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию в 1831 году, он выдвинул гипотезу о необходимости изменяющегося магнитного поля. индуцировать ток в близлежащей цепи. Для проверки своей гипотезы он сделал катушку, обмотав бумажный цилиндр проволокой. Он связал катушку к гальванометру, а затем двигал магнит вперед и назад внутри цилиндр.

Когда вы перемещаете магнит вперед и назад, обратите внимание, что гальванометр стрелка движется, указывая на то, что в катушке индуцируется ток. Уведомление также то, что стрелка немедленно возвращается к нулю, когда магнит не двигается. Фарадей подтвердил, что движущееся магнитное поле необходимо для возникновения электромагнитной индукции.

Это прямо с веб-страницы Университета штата Флорида https://micro.magnet.fsu.edu/electromag/java/faraday2/

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

День рождения Майкла Фарадея — National Today

Майкл Фарадей родился 22 сентября 179 года.1, и был известным английским ученым. Он внес свой вклад в изучение электромагнетизма и электрохимии. Некоторые из его наиболее заметных открытий включают электромагнитную индукцию, диамагнетизм и электролиз. Своими исследованиями магнитного поля он заложил основу концепции электромагнитного поля в физике. Он также установил различные другие электромагнитные основы, такие как тот факт, что магнетизм может влиять на лучи света. Фарадей считается отцом электромагнетизма, и сегодня он является фундаментальной фигурой в научном мире.

Fast Facts

Полное название:

Майкл Фарадей

Дата рождения:

22 сентября, 1791

Дата смерти:

25 августа 1867 (возраст 75)

Зод.

Майкл Фарадей родился 22 сентября 1791 года и был известным английским ученым. Он внес свой вклад в изучение электромагнетизма и электрохимии. Некоторые из его наиболее заметных открытий включают электромагнитную индукцию, диамагнетизм и электролиз. Своими исследованиями магнитного поля он заложил основу концепции электромагнитного поля в физике. Он также установил различные другие электромагнитные основы, такие как тот факт, что магнетизм может влиять на лучи света.

В 1813 году Фарадей был нанят Хамфри Дэви ассистентом, и там началась его карьера в области химии. Позже, в 1820 году, он сообщил о первом синтезе соединений углерода и хлора и опубликовал результаты в следующем году. В 1821 году Фарадей начал эксперименты, которые легли в основу современной электромагнитной технологии. Однако в своем волнении поделиться своими исследованиями и открытиями Фарадей забыл поблагодарить двух других ученых, которые помогли ему, и это привело к натянутым отношениям со своим наставником. Следовательно, он не мог продолжать свои исследования в области электромагнетизма в течение нескольких лет. В 1931 года, после смерти своего наставника, Фарадей начал свою легендарную серию опытов, в которых открыл электромагнитную индукцию. В 1845 году он провел серию экспериментов, которые привели к явлению, названному эффектом Фарадея. Это описывает явление, которое происходит, когда плоскость поляризации линейно поляризованного света поворачивается за счет приложения внешнего магнитного поля, совпадающего с направлением, в котором движется свет.

Фарадей умер в 1867 году. Он считается отцом электромагнетизма и фундаментальной фигурой в современном научном мире.

График карьеры

1821

Он начинает экспериментировать

Фарадей начинает экспериментировать с электромагнитными технологиями.

1831

Его великие эксперименты

Фарадей начинает свою легендарную серию экспериментов, в которых он открыл электромагнитную индукцию.

1845

Эффект Фарадея

Он проводит серию экспериментов, которые приводят к феномену, называемому эффектом Фарадея.

1867

Его смерть

Фарадей умирает в своем доме.

Почему мы любим Майкла Фарадея

1. Его вклад в науку

   Фарадей был великим ученым и внес большой вклад в современные научные исследования и технологии. Его всегда будут помнить за его эксперименты и вклад.

2. Его открытия

   За свою карьеру Фарадей сделал много важных открытий, и современное научное сообщество использует их до сих пор. Ему можно приписать концептуализацию нашего современного понимания электромагнетизма.

3. Он был сумасшедшим ученым

   Фарадей был немного сумасшедшим ученым, и нам это нравится. Его эксперименты с электромагнетизмом прямо из научно-фантастического фильма.

5 Удивительные факты

1. У него не было формального образования

   Фарадей не получил никакого формального образования, несмотря на его вклад в научное сообщество.

2. Он обратил внимание

   Фарадей отправил одному из своих лекторов книгу подробных заметок, которые он делал во время занятий, и это дало ему его первую работу.

3. Он был религиозным

   Фарадей был набожным христианином.

4. Его почетная степень

   Фарадей получил звание почетного доктора Оксфордского университета.