Какова бы ни была причина изменения потока магнитной индукции, охватываемого замкнутым проводящим контуром, возникающая в контуре э.д.с. определяется формулой

э.д.с. электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром.

Величина (модуль) э.д.с. индукции e_i не зависит от способа изменения магнитного потока.

Закон электромагнитной индукции может быть получен непосредственно из закона сохранения энергии. Рассмотрим проводник с током , который является частью контура и может свободно перемещаться так, как это показано на рисунке. Контур помещен в однородное магнитное поле, перпендикулярное его плоскости. На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера . Под действием этой силы проводник перемещается на отрезок . Сила Ампера производит работу ( – пересеченный проводником магнитный поток).

Закон сохранения энергии для рассматриваемой системы можно сформулировать так: работа источника тока за время будет складываться из работы на джоулеву теплоту и работы на перемещение проводника в магнитном поле:

, или ,

где – полное сопротивление контура, – э.д.с. источника тока.

Разделим обе части получившегося выражения на . В итоге получим

.

В этой формуле – есть ни что иное, как закон Фарадея.

Единицей магнитного потока является вебер (Вб). В соответствии с законом электромагнитной индукции поток в 1 Вб это поток через поверхность в 1м², которая пересекается нормальными к ней линиями магнитного поля с индукцией , равной 1 Тл. При скорости изменения потока, равной 1 Вб/с, в контуре индуцируется э.д.с., равная 1 Вольту.

Индукционный ток всегда направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению начального магнитного поля.

Направление индукционного тока и направление dФ/dt – связаны правилом левого винта.

Пусть замкнутый контур, в котором индуцируется э.д.с., состоит не из одного, а из витков (например, соленоид). Витки соленоида соединены последовательно, э.д.с. индуцируется в каждом из витков. Полная э.д.с. e_i будет складываться из э.д.с., индуцированных в каждом витке:

Величину (пси) называют потокосцеплением или полным магнитным потоком.

Если магнитный поток, охватываемый каждым витком, одинаков и равен , то полный поток равен

Дата добавления: 2015-12-08