Явление электромагнитной индукции

Содержание

Слайд 2

Электромагнитная индукция (ЭМИ) Опыты Фарадея ЭДС в контуре можно создавать тремя

Электромагнитная индукция (ЭМИ)

Опыты Фарадея
ЭДС в контуре можно создавать тремя способами:
Двигая контур

в магнитном поле.
2. Двигая магнит вблизи провода.
3. Меняя ток в соседнем проводе.
Слайд 3

Во всяком замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через

Во всяком замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через

поверхность, ограниченную этим контуром, возникает электрический ток (индукционный ток).
Электродвижущая сила, возникающая при этом, пропорциональна скорости изменения магнитного потока, сцепленного с этим контуром:

Закон Фарадея (1831)
Независимо от способа изменения потока вектора магнитной индукции Ф, явление ЭМИ можно описать единым законом. .

Проводящий
контур

I

I

Закон Фарадея в системе Си

Φ в Веберах
εi в В/м

При изменении Ф через поверхность, ограниченную контуром, в контуре возникает ЭДС и ток.

Поверхность ограниченная контуром

Слайд 4

Правило Ленца: индукционный ток направлен всегда так, чтобы противодействовать причине его

Правило Ленца: индукционный ток направлен всегда так, чтобы противодействовать причине его

вызывающей

ОТТАЛКИВАНИЕ контуров

Выражается знаком «–» в законе Фарадея

Слайд 5

Вывод закона Фарадея 1. Проводник длиной l, являющийся частью замкнутого контура,

Вывод закона Фарадея
1. Проводник длиной l, являющийся частью замкнутого контура,

движется со скоростью в однородном магнитном поле. перпендик. плоскости контура.

На электроны движущегося проводника действует сила Лоренца

Это сила не кулоновской природы (сторонняя)

Слайд 6

Вывод закона Фарадея Приходим к случаю 1 3. Легко обобщается на случай неоднородного магнитного поля.

Вывод закона Фарадея

Приходим к случаю 1

3. Легко обобщается на случай

неоднородного магнитного поля.
Слайд 7

4. Конфигурация контура не изменяется (проводник неподвижен), магнитный поток через поверхность,

4. Конфигурация контура не изменяется (проводник неподвижен), магнитный поток через поверхность,

ограниченную контуром, меняется за счёт изменения магнитного поля.

Принцип относительности: индукционный ток должен зависеть только от относительного движения контура и магнита.

А. Движение магнита относительно контура (катушки)

Б. Переменное магнитное поле

трансформатор

При всех условиях

Это и наблюдается на опыте.

Слайд 8

Во всяком замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через

Во всяком замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через

поверхность, ограниченную этим контуром, возникает электрический ток (индукционный ток).
Электродвижущая сила, возникающая при этом, пропорциональна скорости изменения магнитного потока, сцепленного с этим контуром:

Закон Фарадея (1831)
Независимо от способа изменения потока вектора магнитной индукции Ф, явление ЭМИ можно описать единым законом.

Слайд 9

Потокосцепление Многовитковый контур с числом витков N

Потокосцепление

Многовитковый контур с числом витков N

Слайд 10

ЭДС самоиндукции Контур с током создаёт магнитный поток Φ. Явление самоиндукции.

ЭДС самоиндукции

Контур с током создаёт магнитный поток Φ.

Явление самоиндукции. Индуктивность .


Если ток меняется во времени I = I(t), то

В самом контуре возникает ЭДС

ЭДС самоиндукции препятствует изменению тока в контуре:

Если ток возрастает, возникает индукционный ток, направленный в противоположную сторону

Если ток убывает, возникает индукционный ток, направленный в ту же сторону.

I

Слайд 11

Индуктивность 1Гн=1Вб/1А ИНДУКТИВНОСТЬ ИНДУКТИВНОСТЬ СОЛЕНОИДА Число витков на ед. длины Зависит

Индуктивность

1Гн=1Вб/1А

ИНДУКТИВНОСТЬ

ИНДУКТИВНОСТЬ СОЛЕНОИДА

Число витков на ед. длины

Зависит от:
1) магн. св-в среды
2) констр.

особ-ей
Слайд 12

Чем больше индуктивность, тем больше εS при данной скорости изменения тока,

Чем больше индуктивность, тем больше εS при данной скорости изменения тока,

тем

больше «сопротивление» изменению тока, больше «инерционность» контура.

Правило Ленца

Пример: соленоид

Слайд 13

Токи при размыкании и замыкании цепи Размыкание: Одн.диф.ур-ие 1-го пор. РЕШЕНИЕ: Начальное условие

Токи при размыкании и замыкании цепи

Размыкание:

Одн.диф.ур-ие
1-го пор.

РЕШЕНИЕ:

Начальное условие

Слайд 14

Зависимость тока от времени при размыкании Постоянная времени

Зависимость тока от времени при размыкании

Постоянная
времени

Слайд 15

РЕШЕНИЕ: R >> r

РЕШЕНИЕ:

R >> r