+7 (727) 344 95 95
Сдать пробный ЕНТ
Русский

Скачай приложение iTest

Готовься к школьным экзаменам в более удобном формате

logo-device logotype logotype-float

Закон электромагнитной индукции
Предыдущий конспект Следующий конспект
Конспект

Электромагнитная индукция – явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем 29 августа 1831 года. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина электродвижущей силы (ЭДС) не зависит от того, что является причиной изменения потока – изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током. Не следует путать это явление с вектором электрической индукции или с вектором магнитной индукции.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в СИ):

\(\varepsilon=-\frac {d\Phi_B}{dt},\)

где \(\varepsilon\) – электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,

\(\Phi_B=\iint\limits_S\vec B \cdot d\vec S.\) – магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э.Х. Ленца:

Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Векторная форма

В дифференциальной форме закон Фарадея можно записать в следующем виде:

\(rot \ \vec E = - \frac {\partial \vec B}{\partial t}\) (в системе СИ) или \(rot \ \vec E = -\frac 1c\frac {\partial\vec B}{\partial t}\) (в системе СГС).

В интегральной форме (эквивалентной):

\(\oint_{\partial S} \vec E \cdot \vec {dl} = -\frac{\partial}{\partial t}\int_S \vec B \cdot \vec {ds} \)  (СИ).



Вопросы

  1. Закон электромагнитной индукции

  2. При изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, в зависимости от времени, как показано на графике, максимальный модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, наблюдается в промежуток времени

  3. За \(4\) с магнитный поток, пронизывающий контур, равномерно уменьшился с \(19\) Вб до \(7\) Вб. ЭДС индукции в контуре равна

  4. Скорость изменения магнитного потока через контур равна \(2\) Вб/с. ЭДС индукции в данном контуре

  5. Проволочная квадратная рамка со стороной \(0,1\) м помещена в однородное магнитное поле, перпендикулярное линиям магнитной индукции. Найдите ЭДС индукции, возникающей в рамке при равномерном изменении индукции магнитного поля от \(0,15\) Тл до \(0,05\) Тл за \(0,1\) с.

  6. Катушка из \(100\) витков находится в однородном магнитном поле с индукцией \(10\) мТл. Ось катушки параллельна линиям магнитной индукции. При повороте катушки вокруг перпендикулярной линиям магнитной индукции оси на \(90^\circ\) за \(0,2\) с в катушке возникает ЭДС индукции, среднее значение которой – \(0,5\) В. Найдите площадь поперечного сечения катушки.

  7. Если при силе тока в \(1,5\) А в рамке возникает магнитный поток \(300\) мВб, то индуктивность рамки равна

  8. В однородном магнитном поле с индукцией \(2·10^{-2}\) Тл вращается рамка из \(100\) витков площадью \(150\) см\(^2\). Максимальная ЭДС в рамке – \(2\) В. За какое время она совершит один оборот?

  9. Чему равна ЭДС индукции в контуре, если магнитный поток за \(10\) мс уменьшился с \(5\) до \(2\) Вб?

  10. Найдите энергию магнитного поля катушки индуктивности, если при протекании через нее тока силой \(3\) мА возникает магнитный поток \(6\) Вб.

  11. В катушке с площадью поперечного сечения \(25\) см\(^2\) магнитная индукция за \(2\) мс изменяется от \(0,1\) до \(0,2\) Тл, при этом возникает ЭДС \(5\) В. Число витков этой катушки

Сообщить об ошибке