Электродинамика

Электродинамика

Терлецкий Я. П., Рыбаков Ю. П. Электродинамика: Учеб. пособие для студентов физ. спец. университетов.— 2-е изд., перераб.— М.: Высш. шк., 1990. — 352 с. В пособии дается изложение классической электродинамики. При изложении электродинамики Максвелла — Лоренца помимо традиционных вопросов рассмотрены явление сверхпроводимости, магнитогидродинамические волны, магнитная кумуляция, излучение Вавилова — Черенкова. Раскрываются релятивистские представления о пространстве— времени, значительное внимание уделено релятивистской формулировке законов сохранения, полевой теории массы, теории тахионов и другим принципиальным вопросам. В пособии много оригинальных задач, углубляющих и дополняющих излагаемый материал. Оглавление ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА КАК РЕЗУЛЬТАТ ОБОБЩЕНИЯ ОПЫТНЫХ ФАКТОВ Закон Кулона для электрических зарядов. Взаимодействие магнитов и токов. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Электромагнитные свойства вещества. § 2. УСЛОВИЕ МАКРОСКОПИЧНОСТИ И ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА § 3. ЗАКОН КУЛОНА И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ § 4. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПОСТОЯННЫХ ТОКОВ § 5. ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ ФАРАДЕЯ § 6. ТОК СМЕЩЕНИЯ И УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА В ВАКУУМЕ § 7. ДИЭЛЕКТРИКИ. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ § 8. МАГНЕТИКИ. НАМАГНИЧЕННОСТЬ § 9. УЧЕТ ТОКОВ НАМАГНИЧЕНИЯ И ПОЛЯРИЗАЦИИ § 10. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В СРЕДЕ § 11. ЗАКОН ОМА В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ФОРМЕ § 12. ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ § 13. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ЗАРЯДЫ И ТОКИ § 14. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ § 15. СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ ГЛАВА 2. СТАЦИОНАРНЫЕ ПОЛЯ § 16. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, СОЗДАВАЕМОЕ ЗАДАННЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ЗАРЯДОВ. УРАВНЕНИЕ ЛАПЛАСА § 17. ПОТЕНЦИАЛ ПРОСТРАНСТВЕННО РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ЗАРЯДОВ § 18. ПОТЕНЦИАЛ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ЛИНЕЙНЫХ ЗАРЯДОВ § 19. ПОТЕНЦИАЛ ОГРАНИЧЕННОЙ СИСТЕМЫ ЗАРЯДОВ (МУЛЬТИПОЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ) § 20. ПОТЕНЦИАЛ ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ § 21. ПОЛЕ СВЯЗАННЫХ ЗАРЯДОВ § 22. ПОЛЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ПРОВОДНИКОВ § 23. ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ § 24. ЭНЕРГИЯ СИСТЕМЫ ЗАРЯЖЕННЫХ ПРОВОДНИКОВ § 25. ПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ ВО ВНЕШНЕМ ПОЛЕ § 26. НЕКОТОРЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ЭЛЕКТРОСТАТИКИ § 27. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ § 28. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ, СОЗДАВАЕМОЕ ЗАДАННЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ТОКОВ. ВЕКТОРНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ § 29. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ОГРАНИЧЕННОЙ СИСТЕМЫ ТОКОВ (МАГНИТНОЕ МУЛЬТИПОЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ) § 30. ПОЛЕ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ § 31. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СВЕРХПРОВОДНИКОВ § 32. ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПОСТОЯННЫХ ТОКОВ § 33. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА СВЕРХПРОВОДНИКИ И МАГНЕТИКИ В ПОСТОЯННОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ § 34. СТАЦИОНАРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК § 35. СИСТЕМА ИДЕАЛЬНЫХ ПРОВОДНИКОВ В СРЕДЕ С МАЛОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ § 36. ПОЛЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА С ТОКОМ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ В ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА § 37. ПРОСТЕЙШАЯ МОДЕЛЬ ОМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ ГЛАВА 3. ПЕРЕМЕННОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ § 38. ПЕРЕМЕННОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ОДНОРОДНОЙ СРЕДЕ ИЛИ ВАКУУМЕ § 39. ПЛОСКИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ § 40. ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА ПЛОСКОЙ ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД § 41. ПОЛЕ ЗАДАННЫХ ЗАРЯДОВ И ТОКОВ В ВАКУУМЕ § 42. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ И МАГНИТНЫЙ ВЕКТОРЫ ГЕРЦА § 43. ПОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ВИБРАТОРОВ ГЕРЦА § 44. МУЛЬТИПОЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ЗАПАЗДЫВАЮЩИХ ПОТЕНЦИАЛОВ § 45. ИЗЛУЧЕНИЕ ЛИНЕЙНОЙ АНТЕННЫ § 46. ПОЛЕ ПРОИЗВОЛЬНО ДВИЖУЩЕГОСЯ ЗАРЯДА § 47. СИЛА РЕАКЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ § 48. РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН СВОБОДНЫМИ ЭЛЕКТРОНАМИ (ФОРМУЛА ТОМСОНА) ГЛАВА 4. КВАЗИСТАЦИОНАРНЫЕ ТОКИ И ПОЛЯ § 49. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА В КВАЗИСТАЦИОНАРНОМ СЛУЧАЕ § 50. КВАЗИСТАЦИОНАРНЫЕ ТОКИ В ЛИНЕЙНЫХ ПРОВОДНИКАХ § 51. ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ В ЦЕПИ ЛИНЕЙНЫХ КВАЗИСТАЦИОНАРНЫХ ТОКОВ. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ АНАЛОГИЯ § 52. СКИН-ЭФФЕКТ § 53. ДЛИННЫЕ ЛИНИИ § 54. КВАЗИСТАЦИОНАРНЫЕ ПОЛЯ В МЕДЛЕННО ДВИЖУЩИХСЯ ДЕФОРМИРУЮЩИХСЯ ПРОВОДНИКАХ (МАГНИТНАЯ ГИДРОДИНАМИКА) § 55. МАГНИТНАЯ КУМУЛЯЦИЯ ГЛАВА 5. ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕОРИЯ СРЕД § 56. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕОРИИ ЛОРЕНЦА § 57. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА—ЛОРЕНЦА И МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА § 58. ДИЭЛЕКТРИКИ В ПОСТОЯННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ § 59. ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕОРИЯ НАМАГНИЧИВАНИЯ § 60. ТЕОРИЯ ФЕРРОМАГНЕТИЗМА ПО ВЕЙССУ § 61. ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕОРИЯ ДИСПЕРСИИ И ПОГЛОЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ГЛАВА 6. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ КИНЕМАТИКА § 62. ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ГАЛИЛЕЯ И ГИПОТЕЗА ЭФИРА § 63. ПОПЫТКИ ОБНАРУЖЕНИЯ ЭФИРНОГО ВЕТРА § 64. ГИПОТЕЗЫ ФИЦДЖЕРАЛЬДА И ЛОРЕНЦА § 65. ПОСТУЛАТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ § 66. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОДНОВРЕМЕННОСТИ § 67. ВЫВОД ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ЛОРЕНЦА—ЭЙНШТЕЙНА § 68. ОБЩИЕ СЛЕДСТВИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ЛОРЕНЦА § 69. ИЗМЕНЕНИЕ ДЛИНЫ ДВИЖУЩИХСЯ ТЕЛ § 70. ИЗМЕНЕНИЕ ХОДА ДВИЖУЩИХСЯ ЧАСОВ § 71. ПАРАДОКС ЧАСОВ § 72. ЧЕТЫРЕХМЕРНАЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ЛОРЕНЦА § 73. ЧЕТЫРЕХМЕРНЫЕ ВЕКТОРЫ И ТЕНЗОРЫ § 74. ЧЕТЫРЕХМЕРНЫЙ ВЕКТОРНЫЙ АНАЛИЗ § 75. ЧЕТЫРЕХМЕРНЫЕ СКОРОСТЬ И УСКОРЕНИЕ ТОЧКИ § 76. ТЕОРЕМА СЛОЖЕНИЯ СКОРОСТЕЙ § 77. АБЕРРАЦИЯ И ЭФФЕКТ ДОПЛЕРА ДЛЯ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ ГЛАВА 7. РЕЛЯТИВИСТСКАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯДА В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ § 78. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА В КОВАРИАНТНОЙ ФОРМЕ § 79. КОВАРИАНТНАЯ ЗАПИСЬ УРАВНЕНИЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ § 80. ФОРМУЛЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ § 81. ИНВАРИАНТЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ § 82. ЧЕТЫРЕХМЕРНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ § 83. КОВАРИАНТНАЯ ЗАПИСЬ УРАВНЕНИЙ МАКСВЕЛЛА В СРЕДЕ § 84. УРАВНЕНИЯ МИНКОВСКОГО § 85. УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ЗАРЯДА ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ § 86. ЛАГРАНЖЕВА ФОРМА УРАВНЕНИЙ ДВИЖЕНИЯ ЗАРЯДА В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ § 87. ГАМИЛЬТОНОВА ФОРМА УРАВНЕНИЙ ДВИЖЕНИЯ ЗАРЯДА В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ § 88. СИЛА РЕАКЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ГЛАВА 8. ЭНЕРГИЯ И ИМПУЛЬС В ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ И РЕЛЯТИВИСТСКОЙ МЕХАНИКЕ § 89. ЭНЕРГИЯ И ИМПУЛЬС ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ § 90. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ТЕОРИЯ МАССЫ § 91. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ И ИМПУЛЬСА ДЛЯ СИСТЕМЫ ЧАСТИЦ И ПОЛЕЙ § 92. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ § 93. РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ВСТРЕЧНЫЕ ПУЧКИ § 94. ПРИНЦИП НАИМЕНЬШЕГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ § 95. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ КАК СЛЕДСТВИЕ ВАРИАЦИОННОГО ПРИНЦИПА § 96. ТАХИОНЫ ПРИЛОЖЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ВЕКТОРНОГО АНАЛИЗА 2П. ВАЖНЕЙШИЕ ФОРМУЛЫ И ТЕОРЕМЫ ВЕКТОРНОГО АНАЛИЗА ДОПОЛНЕНИЕ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ОПТИКА 2Д. Магнитооптика (эффекты Фарадея и Коттона-Мутона)

Закон электромагнитной индукции — Remenergy.ru

В 1831 году мир узнал о понятии электромагнитной инфекции. Именно тогда Майкл Фарадей обнаружил это явление, ставшее в конечном счете важным открытием в эмеледике.

Содержание

• 1 История развития и опыты Фарадея
• 2 Закон Фарадея
• 3 Закон Фарадея-Максвелла

История развития и опыты Фарадея

ДО Середины XIX ВЕКА Считалось, что электрическое и магнитное поле не имеет связи, и по своей природе их блокировка различна. НЕТ М. Фарадей был уверен в единой природе полей и их свойств. Явление электромагнитной рассеянности, обнаруженное им, стало открытым фундаментом для устройства генераторов всех электростанций. Благодаря этому открытию знаний об электромагнетизме шагнули далеко вперед.

Фарадей проделал следующий опыт: он замыкал цепь в катушке I и вокруг возрастало магни Следующей причиной возникновения данной магнитной полярной сферы является катушка II, в результате которой возник случай

Рис. 1. Схема опыта Фарадея
В самом деле, одновременно с сарадеем, но независимо от него, другой ученый джозеф генри наблюдал это явление Однако Фарадей опубликовал свои исследования ранее. Таким образом, автором электромагнитного излучения стал Майкл Фарадей.

Фарадей, выброс однократного давления: для образования потребляемого тока важным является изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур (катушку).

Закон Фарадея

Явление выброса принимает решение об исключении тока в замкнутом электропроводящем контуре при использовании магнитного потока через этот обширный контур.

Основной закон фарадея соблюдается в том, что электродвижущая сила (эдс) прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

Формула федерального отклонения

Рис. 2. Формула рефлекса электромагнитной инфекции

И если Сама формула вопросов, поднимается из сказанных представителей не порождает выше, то знак «-» может вызывать сомнения. Оказывается, правило Ленца — Русского Ученого, Который проводил свои исследования, о скором приходе на фарадея. По Ленцу знак «-» нарушения направления вращения ЭДС, т.е привлекает внимание к воздействию потока, которое вызывает возбуждение тока.

Закон Фарадея-Максвелла

В 1873 г. Дж.К.Максвелл по-новому изложил показания электромагнитного поля. Уравнения, которые он вывел, легли в основу современной радиотехники и электротехники. Они рекомендуют:

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

Где E – напряженность поля на участке dl; H – напряженность магнитного поля на участке dl; N – поток рассеяния, t – время.

Симметричный Датский тип включает в себя электрические и магнитные торговые сети, а также магнитные механизмы физический смысл, включает в себя все эти уравнения, может выражать чувства положени:я

• если электрическое поле колебаний, то это изменение всегда сопровождается магнитным полем.
• если магнитное поле меняется, то это изменение всегда связано с полем.

Рис. 3. Возникновение вихревого магнитного поля
Также Максвелл установил, что распространение электромагнитного поля равносильно распространению.

Закон Фарадея и закон Ленца об электромагнитной индукции

Магнитная индукция – это эпоха электродвижущего давления вокруг электрического проводника в преобразующем магнитном поле. Индукция изменилась, наблюдаемая через Майкла Фарадея в 1831 году, и превратилась в официально описанную как фарадеевская регуляция индукции через Джеймса Клерка Максвелла. А правило Ленца описывает маршрут осажденного поля.

Электромагнитная индукция используется в электрических добавках, таких как катушки индуктивности и трансформаторы, а также в устройствах, таких как электромобили и генераторы.

Законы индукции Фарадея

 

Согласно электромагнитной индукции, изменение магнитного поля вокруг электрической цепи приводит к возникновению тока в цепи. Сила магнитного поля или относительная скорость магнитного поля и электрической цепи являются факторами, влияющими на величину тока, индуцируемого в проводе.

Закон электромагнитной индукции Фарадея, также известный как закон электромагнетизма , отвечает за работу электрических генераторов, двигателей, трансформаторов и катушек индуктивности.

Первый эксперимент

 

Фарадей и Генри провели ряд экспериментов для лучшего понимания электромагнитной индукции.

В эксперименте используются стержневой магнит, катушка, присоединенная к цепи, содержащей провод, соединенный с гальванометром, и гальванометр. Когда магнит приближают к катушке северным полюсом, направленным к ней, гальванометр показывает отклонение. Отклонение катушки означает, что через нее протекает ток. Отклонение гальванометра сохраняется, пока движется магнит, и исчезает, как только магнит перестает двигаться. Когда магнит оттягивается от гальванометра, регистрируется отклонение, но в другом направлении, что свидетельствует об изменении направления тока.

Когда стержневой магнит оттягивали от катушки так, чтобы его южный полюс был обращен к катушке, эффекты были полярно противоположными.

Отклонение, возникающее в гальванометре при быстром перемещении магнита от катушки или к ней, велико, что обеспечивает большой объем протекающего тока. Аналогичные результаты достигаются, когда магнит удерживается неподвижно, а цепь перемещается ближе или дальше от него. В результате катушка генерирует электрический ток благодаря относительному движению катушки и магнита.

Второй эксперимент

 

Во втором эксперименте Фарадей и Генри заменили стержневой магнит другой электрической катушкой, подключенной к батарее, как показано на диаграмме ниже. Известно, что магнитное поле связано с движущимися электрическими зарядами. В результате непрерывного протекания тока через вторую катушку вокруг нее будет формироваться однородное магнитное поле. В гальванометре создается отклонение, когда вторая катушка перемещается к первой катушке, показывая протекание электрического тока через первую катушку. Отклонение прекращается, когда вторая катушка приходит в состояние покоя, а когда вторая катушка удаляется от первой катушки, направление отклонения восстанавливается. Аналогичные результаты были получены, когда вторую катушку оставили в покое, а первую катушку притянули к ней. Ток индуцируется в результате относительного движения между катушками.

Третий эксперимент

Как показано в первых двух тестах, электрический ток индуцируется всякий раз, когда происходит относительное движение между магнитом и катушкой или между двумя катушками. Фарадей, с другой стороны, в своем третьем эксперименте установил, что для протекания тока по катушке не требуется относительного движения. Для своего третьего эксперимента он использовал две катушки, одна из которых была подключена к гальванометру, а другая — к батарее и постукивающему ключу.

 

Цепь замыкается, ток течет через катушку, и замечается кратковременное отклонение гальванометра на первой катушке, когда две катушки сближены и нажата клавиша постукивания на второй катушке. При отпускании ключа происходит временное отклонение в противоположную сторону. Прогиб в гальванометре увеличивается, если вдоль оси катушек расположить железный стержень. Использование железного стержня увеличивает силу электромагнита. В результате величина тока, протекающего через катушку, увеличивается, что видно по увеличенному отклонению гальванометра.

Заключение из экспериментов

Три испытания привели Фарадея к заключению, что полный магнитный поток, связанный с катушкой, меняется всякий раз, когда катушка и магнитное поле перемещаются друг относительно друга. Осциллирующее магнитное поле будет генерировать напряжение на катушке. Электродвижущая сила генерируется на катушке за счет колебаний магнитного потока во времени.

Первый закон Фарадея

Первый закон электромагнитной индукции Фарадея гласит, что когда проводник помещается в флуктуирующее магнитное поле, в проводнике возникает электродвижущее напряжение. Современный день доставляется примерно одновременно с замыканием этой цепи, и этот современный день называется доставленным примерно современным.

Ниже приведены некоторые методы изменения магнитного поля:

1. Когда дело доходит до магнита, катушка обводится кружком.
2. Регулируя роль катушки, когда речь идет о магнитном поле.
3. Регулируя расположение катушки внутри магнитного поля.
4. Путем перемещения магнита спереди или сзади катушки.

Второй закон Фарадея

Согласно второму закону Фарадея, количество ЭДС, генерируемой в электрической катушке, равно скорости изменения электрического потока, связанного с катушкой. Поток, связанный с катушкой, определяется произведением числа витков в катушке на поток, связанный с ней.

ЭДС катушки пропорциональна заряду проходящего через нее переменного магнитного потока. Регулирование Фарадея может быть математически представлено как:

ε = –NdΦ/dt

, где

• ε — генерируемая ЭДС,
• Φ — магнитный поток, связанный с катушкой, а 9007 0
• N – Количество витков в катушка.

Применение закона электромагнитной индукции Фарадея

1. Этот регламент регулирует работу таких устройств, как трансформаторы и электродвигатели.
2. Закон индукции Фарадея может помочь понять, как работает индукционная плита.
3. Скорость потока жидкости можно измерить с помощью электромагнитного расходомера.

Закон Ленца

Генрих Ленц предложил правило Ленца в 1834 году. Фарадеевское регулирование электромагнитной индукции помогло нам понять, как большое электродвижущее давление возникает во всей цепи, а правило Ленца помогло нам понять, каким образом электрическое передовое лезвие становится течет. Согласно правилу Ленца, процесс создания переднего края внутри катушки противостоит варианту, который создает вызванную ЭДС. Чтобы расположить его каким-либо другим образом, передовой край будет нестись в полярно противоположном направлении потока, который его создает.

 

• Первый опыт – Когда в цепи протекает ток в катушке, в первом эксперименте формируются силовые линии магнитного поля. По мере увеличения тока, протекающего через катушку, увеличивается и магнитный поток. Поток индуцированного тока будет в противоположном направлении по мере увеличения магнитного потока.
• Второй эксперимент – Во втором эксперименте он пришел к выводу, что после того, как современная катушка наматывается на железный стержень, а ее левый полюс перестает вести себя как N-полюс и перемещается к катушке S, может быть произведен сработавший модерн. .
• Третий эксперимент — В третьем эксперименте связанная с ним катушка уменьшается по мере того, как ее мили приближаются к магнитному потоку, что означает, что близость катушки внутри магнитного объекта также уменьшается.

Правило Ленца предполагает, что движение катушки является антагонистическим, в то время как вызванная синхронность задана в пределах равного курса из-за движения катушки. Оказывая давление, магнит петли генерирует современника. Чтобы компенсировать изменение, современник должен наблюдать за давлением на магнит.

Формула закона Ленца

Когда изменение магнитного потока создает электромагнитное поле, полярность индуцированного электромагнитного поля создает индуцированный ток, магнитное поле которого противодействует исходному изменяющемуся магнитному полю, создавшему его, в соответствии с законом Ленца.

ε = –NdΦ _B /dt

где,

• ϵ = ЭДС индукции магнитный поток
• Н = количество витков в катушке

Примеры вопросов

Вопрос 1. Первый закон Фарадея.

Ответ:

Когда проводник помещается в флуктуирующее магнитное поле, первый закон Фарадея гласит, что в проводнике возникает ЭДС, или электродвижущая сила.

Вопрос 2: Что такое закон электромагнитной индукции Ленца?

Ответ:

Направление индукционного тока в катушке таково, что он противостоит изменению, вызывающему ЭДС индукции, согласно закону Ленца.

Вопрос 3: Что такое вихревые токи и как можно использовать закон Ленца для их понимания?

Ответ:

Закон Ленца управляет током Эдди, который представляет собой крошечный электрический ток. В проводниках он генерирует массивный петлевой ток, несмотря на то, что используется для обозначения малых токов. Когда проводник движется через магнитное поле, возникают электрические токи, что соответствует закону Ленца и противодействует эффекту движения, вызывающему магнитное демпфирование. Магнитные тормозные устройства, такие как американские горки, часто используют этот тип движения, при котором индуцированное поле действует против движения, посредством которого оно формируется.

Вопрос 4. Что такое второй закон Фарадея?

Ответ

Согласно второму закону Фарадея, величина ЭДС, возникающая в электрической катушке, равна скорости изменения электрического потока, связанного с катушкой. Поток, связанный с катушкой, определяется произведением числа витков в катушке на поток, связанный с ней.

ЭДС катушки пропорциональна скорости изменения магнитного потока, проходящего через нее. Закон Фарадея можно математически представить как:

ε=–NdΦ/dt

Вопрос 5: Что такое магнитный поток?

Ответ

Величина магнитного поля, проходящего через данную область, называется магнитным потоком. Это также известно как количество силовых линий магнитного поля, которые проходят через данное место. Тесла — это единица СИ для него. Для его вычисления используется скалярное произведение магнитного поля и вектора площади.

ϕ=B’⋅A’

Где
B’ ^{— магнитное поле.
A’ — вектор площади.}

Закон электромагнитной индукции Фарадея

Закон электромагнитной индукции Фарадея показывает взаимосвязь между магнитным полем, электрическим током и электродвижущей силой (ЭДС).

В природе существует два взаимозависимых явления, а именно электричество и магнетизм . Электромагнетизм — это раздел физики, который занимается изучением эффектов электричества и магнетизма и их зависимости друг от друга.

В настоящее время хорошо известен тот факт, что изменяющееся магнитное поле может создавать ЭДС (электродвижущую силу), а движущийся заряд (или электрический ток) может создавать магнитное поле. Однако эти концепции являются результатом нескольких экспериментов, проведенных многими физиками и инженерами.

Одним из них является Майкл Фарадей , который разработал два основных закона электромагнитной индукции в 1831 году. Эти законы широко известны как Первый закон Фарадея и Второй закон Фарадея электромагнитной индукции . Эти два закона объясняют, как изменяющееся магнитное поле создает ЭДС в движущемся проводнике.

Что такое электромагнитная индукция?

При изменении магнитного поля, связанного с проводником, в проводнике индуцируется электродвижущая сила (ЭДС). Это явление известно как электромагнитная индукция . Электромагнитная индукция является наиболее фундаментальным принципом, на котором сегодня работают многие электрические устройства, такие как двигатели, генераторы, измерительные приборы и т. д.

Закон электромагнитной индукции Фарадея

Первый закон электромагнитной индукции Фарадея описывает индукцию электродвижущей силы в проводнике, а второй закон Фарадея определяет величину электродвижущей силы, индуцированной в проводнике.

Два физика Майкл Фарадей и Джозеф Генри провели длинную серию экспериментов. Из наблюдений за этими экспериментами Фарадей описал, что когда изменяющееся магнитное поле соединяется с проводником, в проводнике индуцируется ЭДС.

Первый закон Фарадея

Первый закон Фарадея электромагнитной индукции гласит, что « Всякий раз, когда магнитное поле, связанное с проводником, изменяется, в проводнике индуцируется электродвижущая сила (ЭДС) ».

Если цепь проводника замкнута, по проводнику начинает течь ток, называемый индуктивным током.

Изменение магнитного поля, связанного с проводником, может быть получено двумя способами:

• Путем перемещения проводника относительно стационарного магнитного поля.
• Путем перемещения магнитного поля, когда проводник удерживается неподвижно.

Второй закон Фарадея

Второй закон Фарадея гласит, что « величина ЭДС индукции в проводнике равна скорости изменения магнитного потока, связанного с проводником ».

Вывод закона Фарадея

Рассмотрим катушку с N проводниками, к которой движется магнит, тогда

В начальном положении потокосцепление с катушкой равно

В конечном состоянии потокосцепление с катушкой равно Следовательно, изменение потокосцепления равно

Теперь скорость изменения потокосцепления равна

Согласно второму закону электромагнитной индукции Фарадея, ЭДС, индуцируемая в проводнике, равна скорости изменения потокосцепления.

В дифференциальной форме,

Где, 𝜙 =𝜙 ₂ -𝜙 ₁ , полное изменение магнитного потока.

Применение законов электромагнитной индукции Фарадея

Законы Фарадея являются наиболее фундаментальными законами электромагнетизма. Эти законы широко используются во многих областях электротехники, таких как электрические машины, измерительные приборы, в медицине для диагностики заболеваний и т. д. Вот некоторые распространенные применения законов Фарадея:

• Трансформатор работает по принципу электромагнитной индукции.