ЭДС индукции. Правило Ленца

Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле

Рис. 17.17

Соберем электрическую цепь (рис. 17.17), замкнув проводники AA₁ и BB₁ цилиндрическим проводником AB, который может перемещаться по проводникам (перекатываться) не теряя контакта с ними. Поместим эту цепь во внешнее магнитное поле, направленное перпендикулярно к плоскости чертежа. На проводник AB будет действовать сила Ампера

,

под действием которой проводник перемещается. При смещении проводника на расстояние dx выполняется работа

или

,

где dF_m = BdS – магнитный поток через поверхность, описанную проводником при его смещении на величину dx. Эта работа выполняется за счет энергии источника тока.

Лекція 28.

Явление электромагнитной индукции было открыто в 1931 г. английским физиком М. Фарадеем. Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении ЭДС в проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным.

Согласно закону Фарадея ЭДС индукции в контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, т.е.

.

(18.1)

Знак "-" указывает на направление ЭДС индукции в соответствии с правилом Ленца: при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего проводящий контур, в последнем возникает ЭДС индукции такого направления, что вызванный ею индукционный ток своим магнитным полем противодействует изменениям исходного магнитного потока.

Возникновение ЭДС электромагнитной индукции – следствие закона сохранения энергии. В соответствии с этим законом работа источника ЭДС EIdt расходуется на выполнение работы по перемещению проводника с током в магнитном поле (см. рис. 17.17) – IdF_m и на выделение джоулева тепла в проводнике – I²Rdt:Eidt = IdF_m = I²Rdt.

Отсюда

.

(18.2)

Из (18.2) видно, что в цепи, помещенной во внешнее магнитное поле, наряду с ЭДС источника действует дополнительная ЭДС , которая является ЭДС электромагнитной индукции.

Дата добавления: 2015-06-04