ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
Электромагнитная индукция – это явление возникновения ЭДС индукции
в проводящем контуре, находящемся в изменяющемся магнитном поле. Если
проводящий контур замкнут, то в нем возникает индукционный ток.
ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ (ЗАКОН ФАРАДЕЯ):
ЭДС индукции равна по модулю скорости изменения магнитного
потока.
i 
Ф
Ф
N или  i  
N , где N  число витков в контуре, Ф  магнитный
t
t
поток. Ф  Вб вебер .
Знак «минус» в законе отражает правило Ленца: индукционный ток своим
магнитным потоком препятствует изменению того магнитного потока,
которым он вызван.
Ф  ВS cos , где S  площадь поверхности контура,   угол между вектором
магнитной индукции и нормалью к плоскости контура.
Ф  LI , где L  индуктивность проводника. L  Гн.
Индуктивность зависит от формы, размеров проводника (индуктивность
прямого проводника меньше индуктивности катушки), от магнитных
свойств окружающей проводник среды.
Способы
Формула
Природа
Определение направления
получения
сторонних
индукционного тока
ЭДС
сил
индукции
Проводник
i 
Ф
, где
t
Вихревое
Алгоритм:
находится в
Ф  ВS cos
электричес
1) Определить
переменном
кое поле,
направление В внешнего
магнитном
которое
магнитного поля.
поле
порождает
2) Определить
ся
увеличивается или
изменяющ
уменьшается магнитный
имся
поток.
магнитным
3) Определить
полем.
направление В 
Изменяется
площадь
контура
Изменяется
положение
контура в
i 
Ф
, где
t
Ф  ВS cos 
i 
Ф
, где
t
Ф  ВS cos  2  cos 1 


магнитного поля
магнитном
индукционного тока.
поле
Если Ф >0,то В  В  ,
(изменяется
если
угол  )


Ф <0, то В  В.


4) По правилу буравчика
(правой руки) по

направлению В 
определить
направление
индукционного тока.
Проводник
движется в
i 
Ф
,
t
Сила
Правило правой руки:
Лоренца
если ладонь расположить
однородном
 i  Bvl sin  ,
так, чтобы вектор
магнитном
где   угол между
магнитной индукции
поле
 
v , B.
входил в ладонь,
отставленный большой
палец совпадал с
направлением скорости
проводника, то четыре
вытянутых пальца укажут
направление
индукционного тока.
Самоиндук-
is 
ция – явление
Ф
,
t
I
 is  L
t
возникновения ЭДС
или  is   L
индукции в
Вихревое
Ток самоиндукции
электричес
направлен в ту же
кое поле
сторону, что и ток
I
t
созданный источником,
если сила тока
проводнике,
уменьшается, ток
по которому
самоиндукции направлен
идет
против тока созданного
изменяющий-
источником, если сила
ся ток
тока увеличивается.
Пример использования алгоритма:
При решении задач на электромагнитную индукцию используют закон
Ома: I 
U
, причем U   i .
R
ЭНЕГРИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Wм п
LI 2

.
2
ВИХРЕВЫЕ И ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПОЛЯ
Потенциальные
поля:
Вихревые (непотенциальные) поля
магнитное
гравитационное,
вихревое
электрическое
электростатическое
Источник поля
Неподвижный
Движущийся заряд
Изменяющее-
электрический заряд
(электрический
ся магнитное
ток)
поле
Индикатор поля
Электрический
Движущийся заряд
Электричес-
(объект, на
заряд
(электрический
кий заряд
который поле
ток)
действует с
некоторой
силой)
Линии поля
Незамкнутые
Замкнутые линии
Замкнутые
линии
магнитной
линии
напряженности
индукции
напряженнос-
электрического
ти
поля, начинаются на
положительных
зарядах
Свойства сил потенциальных полей:
1) Работа сил потенциального поля не зависит от формы траектории, а
определяется только начальным и конечным положением тела.
2) Работа сил потенциального поля при перемещении тела (заряда) по
замкнутой траектории равна нулю.
3) Работа сил потенциального поля равна изменению потенциальной энергии
тела (заряда), взятому со знаком «минус».
<0