Электромагнитная индукция

Явление электромагнитной индукции открыто М. Фарадеем в 1831 г. с помощью анализа экспериментальных данных. Оно заключается в том, что при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную проводящим контуром, в этом контуре возникает ток, называемый индукционным током. Это означает, что в контуре возникает ЭДС индукции е?, которая не зависит от способа изменения магнитного потока Ф = | BdS и определяется только скоростью измене- s

ния потока:

Соотношение (2.53) называют законом Фарадея. Знак «минус» здесь отражает правило Ленца: индукционный ток всегда направлен так, чтобы противодействовать причине, его вызывающей. Единицей потока магнитной индукции является вебер (Вб). Это поток через поверхность в 1 м2, пересекаемую перпендикулярными к ней линиями однородного магнитного поля с В = 1 Тл.

Если скорость изменения магнитного потока составляет 1 Вб/с, то согласно закону Фарадея в контуре индуцируется ЭДС е„ равная 1 В. Частным случаем электромагнитной индукции является самоиндукция. Если текущий в контуре ток изменяется, то это вызывает изменение магнитного потока, вследствие чего в контуре индуцируется ЭДС. Это явление и называется самоиндукцией.

По закону Био — Савара — Лапласа магнитное поле В пропорционально вызывающему его току: В ~ I. Магнитный поток F ~ В. В результате оказывается, что магнитный поток пропорционален создающему его току в контуре:

Коэффициент пропорциональности I называется индуктивностью контура.

Индуктивность зависит от геометрии контура, определяемой его размерами и формой, а также от магнитных свойств среды, в которой находится контур (магнитные свойства среды характеризуются магнитной проницаемостью pi). Для жесткого контура в вакууме индуктивность постоянна.

Единицей индуктивности является генри (Гн). Это индуктивность такого контура, у которого при силе тока в нем в 1 А возникает связанный с ним полный магнитный поток в 1 Вб.

По правилу Ленца токи самоиндукции направлены так, чтобы противодействовать изменениям тока в цепи. Поэтому установление тока при замыкании или размыкании цепи происходит не мгновенно, а постепенно.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >