Уравнения Максвелла в интегральной и дифференциальной форме. Материальные уравнения

Электромагнитная индукция. Закон Фарадея

В 1831 г. М.Фарадей экспериментально установил, что в замкнутом контуре возникает электрический ток при изменении магнитного потока, пронизывающего его. Это явление было названо электромагнитной индукцией.

Ток, возникающий при электромагнитной индукции, называют индукционным.

Обобщая результаты своих многочис­ленных опытов, Фарадей пришел к коли­чественному закону электромагнитной индукции. Он показал, что всякий раз, когда происходит изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции, в контуре возникает индукционный ток; возникновение индукционного тока указы­вает на наличие в цепи электродви­жущей силы, называемой электродвижу­щей силой электромагнитной индукции.

Величина индукционного тока, а следова­тельно, и э.д.с. электромагнитной индук­ции определяются только скоростью изменения магнитного потока, т. е.

e (t) =-dФ/dt (20)

Зако­н Фарадея: ЭДС индукции в контуре равна скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную контуром

(21)

Знак минус показывает, что увеличение потока (dФ/dt>0) вызывает э.д.с. e_i(t)< 0, т.е. поле индукционного тока направлено навстречу потоку; уменьшение потока (dФ/dt<0) вызывает e_i (t) > 0, т.е. направления потока и поля индукционного тока совпадают. Знак минус в формуле (21) является математическим выражением правила Ленца - общего правила для на­хождения направления индукционного тока.

Правило Ленца: индукционный ток в контуре имеет всегда такое направление, что создаваемое им магнитное поле пре­пятствует изменению магнитного потока, вызвавшему этот индукционный ток.

Э.д.с. электромагнитной индукции вы­ражается в вольтах.

[dФ/dt]= Вб/c = Тл×м /c = (Н×м)/(A×м×с) = Дж/(A× c) = (A×B×c)/(A×c) = B

Теория Максвелла – теория близкодействия, согласно которой электрические и магнитные взаимодействия распространяются с конечной скоростью, равной скорости света в данной среде.

В основе теории Максвелла лежат два положения:

1. Всякое переменное электрическое поле порождает вихревое магнитное.

2. Всякое переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое.

Дата добавления: 2013-12-13