Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца

В 1820 году датский физик Х. Эрстед экспериментально установил связь магнитного поля с электрическим током. Позднее она была сформулирована математически в одном из уравнений Максвелла — в теореме о циркуляции вектора магнитной индукции:

.

Физическое содержание этого уравнения состоит в утверждении, что источником магнитного поля является электрический ток. Другими словами — электрический ток создаёт в окружающем пространстве магнитное поле. После установления этого замечательного факта, во многих научных лабораториях мира начались поиски решения обратной задачи: «как из магнитного поля получить электрический ток?». Решить эту фундаментальную задачу удалось английскому учёному Майклу Фарадею.

Несмотря на то, что идея «витала в воздухе», Фарадею потребовалось десять лет упорного труда, прежде чем ему удалось сформулировать закон электромагнитной индукции.

В главном, наиболее убедительном опыте Фарадея (рис. 10.1.) полосовой постоянный магнит (А) вдвигается в катушку (В). Катушка имеет значительное число витков и замкнута на чувствительный гальванометр. При введении в катушку, например, северного магнитного полюса, гальванометр регистрирует в катушке электрический ток. Он получил название наведенного или индукционного тока. Чем энергичнее происходит перемещение магнита в катушке, тем больше отброс стрелки гальванометра. Если магнит резко удалить из катушки, в ней вновь возникнет индукционный ток, но только уже противоположного направления. Ток, возникающий в катушке, сменит направление и в том случае, если вдвигать в нее не северный, а южный полюс магнита.

Этот эксперимент и сотни других подобных опытов позволили Фарадею сделать следующий вывод:

В замкнутом проводящем контуре возникает индукционный ток при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур.

Возникновение индукционного тока в замкнутом контуре при изменении пронизывающего его магнитного потока получило название я вление электромагнитной индукции.

Подобные эксперименты позволили Фарадею установить природу индукционного тока: он возникает в замкнутом контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур.

Правило Ленца позволяет предсказать направление индукционного тока, возникающего при изменении пронизывающего его магнитного потока.

Дата добавления: 2015-04-24