Электродвижущая сила, индуцируемая в замкнутом контуре при изменении сцеплённого с ним магнитного потока, равна скорости изменения потокосцепления взятого с обратным знаком.

Математически это записывается ,

где е – эдс электромагнитной индукции, (читается дф по дт)- первая производная потока по времени, это отношение бесконечно малого изменения потока к бесконечно малому приращению времени, за которое произошло это изменение, а согласно физическому смыслу первой производной это и есть скорость изменения магнитного потока. Эта формула справедлива для замкнутого контура из одного витка. Если витков несколько или мы имеем катушку в изменяющемся поле, то вместо потока Ф мы должны указать потокосцепление ψ (пси). Потокосцепление это произведение числа витков W на поток Ф, с которым эти витки связаны: ψ = W ∙ Ф.

Формула примет вид

Знак «минус» в формуле имеет глубокий физический смысл, объяснить его смог в 1833 году веке профессор Санкт Петербургского университета Ленц. Он сформулировал правило, которое было названо его именем. Правило Ленца:

Если магнитный поток, сцеплённый с проводящим замкнутым контуром изменяется, то в контуре возникают явления электрического и механического характера, препятствующие изменению магнитного потока.

То что эдс обозначено малой буквой е (а не большой Е), говорит о том что величина эдс изменяется, т.к. малыми буквами обозначают изменяющиеся по времени величины.

Рассмотрим два проводящих контура находящихся в изменяющихся магнитных потоках, причём в первом случае поток возрастает, а во втором уменьшается. Согласно явлению электромагнитной индукции в контурах возникнет (будет индуцирован) ток. Пользуясь правилом Ленца, мы можем указать направление тока в первом и втором случае. Мы знаем, что если «вворачивать буравчик в провод» по направлению тока, то направление вращения рукоятки укажет на направление поля, созданного этим током, а по правилу Ленца это поле должно быть направлено против возрастающего потока (внутри контура), таким образом, ток должен быть направлен против часовой стрелки. Во втором случае поле созданное током должно препятствовать уменьшению потока, т.е. должно быть направлено в том же направлении и т.о., ток будет направлен по часовой стрелке.

Дата добавления: 2015-07-12