Закон электромагнитной индукции Фарадея при изменении магнитного поля

Август 12, 2022

Главная
Физика
Закон электромагнитной индукции Фарадея при изменении магнитного поля

Содержание

2. Майкл Фарадей Джозеф Генри Электромагнитную индукцию обнаружили независимо друг от друга в 1831 году Однако Фарадей
3. Ученые того времени отклонили теоретические идеи Фарадея, так как они не были сформулированы математически. Исключение составил
4. Эмилий Христианович Ленц сформулировал в 1834 году закон (правило Ленца), который описывает «поток через цепь» и
5. Закон ЭМИ Фарадея является основным законом электродинамики, касающимся принципов работы трансформаторов, дросселей, многих видов электродвигателей и
6. Закон ЭМИ Фарадея Φ = B · S · cos α возникает при: 1) изменении величины
7. Задача 1 По круговому витку идет возрастающий ток. Найти силу, действующую на заряд q, расположенный вблизи
8. Eₒ-напряженность вихревого электрического поля Eₒ*2πR= -L ∆I/∆t Eₒ= -L ∆I/∆t*2πR F=qEₒ-сила со стороны вихревого электрического поля
9. Задача 2 Контур в виде квадрата со стороной a помещен в магнитное поле, магнитная индукция которого
10. Но расстояние между обкладками конденсатора маленькое, поэтому│ε2-1 │ ε=-∆Ф/∆t По определению φ2-φ1=q/C q=-C∆Ф/∆t Ф=nBS=-SB=-Sαt=-a²αt Заряд q=-C∆(-a²αt)/∆t=Ca²α
11. Задача 3 Параллельно соединенные катушка индуктивности и резистор подключены к источнику тока с ε и r.
12. Катушка идеальная, значит R=0. В замкнутой цепи ток идет через катушку и не идет через резистор.
14. Скачать презентацию

Слайд 2

Майкл Фарадей
Джозеф Генри
Электромагнитную индукцию обнаружили независимо друг от друга в 1831

году

Однако Фарадей первым опубликовал результаты своих экспериментов

Слайд 3

Ученые того времени отклонили
теоретические идеи Фарадея,
так как они не были
сформулированы математически.
Исключение

составил Максвелл,
который использовал идеи Фарадея в
качестве основы для своей
количественной электромагнитной
теории.
В работе Максвелла аспект
изменения во времени
электромагнитной индукции
выражен в виде
дифференциальных уравнений.
Оливер Хевисайд
назвал это законом Фарадея.

Джеймс Клерк Максвелл

Слайд 4

Эмилий Христианович Ленц сформулировал в 1834 году закон (правило Ленца), который

описывает «поток через цепь» и дает направление индуцированной ЭДС и тока в результате электромагнитной индукции

Слайд 5

Закон ЭМИ Фарадея является основным законом электродинамики, касающимся принципов работы трансформаторов,

дросселей, многих видов электродвигателей и генераторов.
Это послужило огромным толчкам в развитии промышленности и транспорта, что привело к дальнейшему классовому разделению общества, развитию капитализации и изменению классового состава общества.
Так открытия в физике меняют жизнь человечества!

Слайд 6

Закон ЭМИ Фарадея
Φ = B · S · cos α
возникает при:
1) изменении величины магнитного поля;
2) изменении площади,

ограниченной контуром;
3) изменении ориентации контура относительно магнитных линий.

В работе приведены примеры для первого случая

Слайд 7

Задача 1
По круговому витку идет возрастающий ток.
Найти силу, действующую на заряд

q, расположенный вблизи витка.

На заряд q не действует сила электростатического поля. Вокруг возрастающего тока магнитное поле тоже увеличивается, что порождает вихревое электрическое поле, которое будет действовать на заряд q

Маг. поток, возникающий в витке:
Φ=LI
ε=-L∆I/ ∆ t;
Ε равно по определению работе силы по перемещению заряда q по замкнутому контуру.
qₒ ∑Εₒ∆r=- qₒ L ∆I/∆t

Слайд 8

Eₒ-напряженность вихревого электрического поля
Eₒ2πR= -L ∆I/∆t
Eₒ= -L ∆I/∆t2πR
F=qEₒ-сила со стороны вихревого

электрического поля
F=qL ∆I/∆t*2πR

Как эта сила направлена?
Если ток возрастает, должна возникать сила, которая препятствует этому возрастанию.
Это и есть сила вихревого электрического поля. Эта сила действует на заряды в проводнике и рядом с проводником она будет направлена также.
Эта сила будет направлена близко к касательной, против силы тока.

Слайд 9

Задача 2
Контур в виде квадрата со стороной a помещен в магнитное

поле, магнитная индукция которого линейно возрастает со временем. В контур включен конденсатор ёмкостью C.
Найти заряд на конденсаторе как функцию времени.

Β=αtn

Запишем закон Ома:
ε=∆φ+I(R+r)
∆φ=φ2-φ1
Работа поля по перемещению заряда в цепи:∆qε=∆q(φ2-φ1)+I²(R+r)*∆t
ε= φ2-φ1=ε1-2
Работа ЭДС идет на приращение потенциала
εi=-∆Ф/∆t -если контур замкнутый
В нашем случае
εi=-∆Ф/∆t=ε1-2+ε2-1

Слайд 10

Но расстояние между обкладками конденсатора
маленькое, поэтому│ε2-1 │<< │ε1-2│
ε=-∆Ф/∆t
По определению φ2-φ1=q/C
q=-C∆Ф/∆t
Ф=nBS=-SB=-Sαt=-a²αt
Заряд q=-C∆(-a²αt)/∆t=Ca²α
Внешнее

магнитное поле увеличивается, значит Bi↑↓B
Определим направление Ii =>против часовой стрелки.
Значит пластинка 2 заряжена положительно.

Слайд 11

Задача 3
Параллельно соединенные катушка индуктивности и резистор подключены к источнику тока

с ε и r. Во время размыкания цепи определить
1) заряд, который пройдет через резистор;
2) количество теплоты, выделившееся на резисторе.

Слайд 12

Катушка идеальная, значит R=0. В замкнутой цепи ток идет через катушку

и не идет через резистор. Катушка обладает энергией:W=LI²/2, которая при размыкании цепи перейдет в тепло.
В замкнутой цепи I=ε/r
Когда цепи разомкнули, ток в цепи стал уменьшаться, магнитное поле катушки стало уменьшаться, и в ней начал возникать индукционный ток Ii =εi/R, который пойдет через резистор.
Заряд, который пройдет через резистор:
q=∑I∆t=∑-L∆I∆t/R∆t=-(L/R)∑∆I=L(Iнач-Iкон)/R
Iкон=0 Iнач=ε/r
q=Lε/Rr

Закон электромагнитной индукции Фарадея при изменении магнитного поля

Содержание

Майкл ФарадейДжозеф ГенриЭлектромагнитную индукцию обнаружили независимо друг от друга в 1831

Ученые того времени отклонилитеоретические идеи Фарадея,так как они не былисформулированы математически.Исключение

Эмилий Христианович Ленц сформулировал в 1834 году закон (правило Ленца), который

Закон ЭМИ Фарадея является основным законом электродинамики, касающимся принципов работы трансформаторов,

Закон ЭМИ ФарадеяΦ = B · S · cos α возникает при:1) изменении величины магнитного поля;2) изменении площади,

Задача 1По круговому витку идет возрастающий ток.Найти силу, действующую на заряд

Eₒ-напряженность вихревого электрического поляEₒ*2πR= -L ∆I/∆tEₒ= -L ∆I/∆t*2πRF=qEₒ-сила со стороны вихревого

Задача 2Контур в виде квадрата со стороной a помещен в магнитное

Но расстояние между обкладками конденсаторамаленькое, поэтому│ε2-1 │<< │ε1-2│ε=-∆Ф/∆tПо определению φ2-φ1=q/Cq=-C∆Ф/∆tФ=nBS=-SB=-Sαt=-a²αtЗаряд q=-C∆(-a²αt)/∆t=Ca²αВнешнее

Задача 3Параллельно соединенные катушка индуктивности и резистор подключены к источнику тока