Электромагнитная индукция. Самоиндукция

В замкнутом проводящем контуре, помещенном в магнитное поле, при определенных условиях возникает электрический ток. Для описания этого явления используют специальную физическую величину — магнитный поток. Магнитный поток через контур площади S, нормаль которого (п) образует с направлением поля угол α (рис. 6), вычисляется по формуле

Рис.6. Магнитный поток через контур

Магнитный поток — это скалярная величина; единица измерения вебер [Вб].

По закону Фарадея при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего контур, в нем возникает электродвижущая сила Е (э.д.с. индукции), которая равна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего контур:

(13)

Э.д.с. индукции возникает в контуре, который находится в переменном магнитном поле или вращается в постоянном магнитном поле. В первом случае изменение потока обусловлено изменением магнитной индукции (В), а во втором — изменением угла α. Вращение проволочной рамки между полюсами магнита используется для производства электроэнергии.

Явление электромагнитной индукции можно наблюдать и в том случае, когда внешнее магнитное поле отсутствует. Например, если по замкнутому контуру пропустить переменный ток, то он создаст переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, создаст переменный магнитный поток через контур, и в нем возникнет э.д.с.

Самоиндукцией называется возникновение электродвижущей силы в контуре, по которому протекает переменный ток.

Электродвижущая сила самоиндукции прямо пропорциональна скорости изменения силы тока в контуре:

(14)

Знак «—» означает, что э.д.с самоиндукции препятствует изменению силы тока в контуре. Коэффициент пропорциональности L является характеристикой контура, называемой индуктивностью.

Единица индуктивности — генри (Гн).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое напряженность электрического поля?

2. Чему равен потенциал точки электрического поля?

3. Как взаимосвязаны силовые линии и эквипотенциальные поверхности?

4. Почему напряженность поля внутри проводника равна нулю?

5. Чему равна тепловая мощность тока?

6. Что является силовой характеристикой магнитного поля?

7. Запишите выражение силы Лоренца.

8. Почему величина магнитной индукции внутри вещества отичается от величины магнитной индукции в вакууме?

9. Можно ли наблюдать явление электромагнитной ндукции в отсутствие внешнего магнитного поля?

Дата добавления: 2015-06-04