- •Электромагнетизм
- •Содержание
- •Электромагнетизм Краткая историческая справка
- •Магнитное поле
- •Вектор магнитной индукции
- •Напряженность магнитного поля
- •Закон полного тока
- •Магнитный поток (Поток вектора магнитной индукции)
- •Потокосцепление
- •Закон Био-Савара-Лапласа
- •Закон Ампера (действие магнитного поля на проводник с током)
- •Сила Лоренца (действие магнитного поля на движущийся заряд)
- •Взаимодействие проводников с током
- •Электромагнитная индукция
- •Эдс при движении проводника в магнитном поле.
- •Самоиндукция
- •Энергия магнитного поля
- •Эффект Холла
- •Действие магнитного поля на рамку с током
- •Устройство электроизмерительных приборов
- •Вихревое электрическое поле
- •Магнитная проницаемость
- •Типы магнитных материалов
- •Кривая намагничивания и петля гистерезиса
- •Основы теории Максвелла
- •Постоянные магниты
- •Применение электромагнетизма - электрический звонок
- •История развития электромагнетизма
Эдс при движении проводника в магнитном поле.
Причина возникновения ЭДС - сила Лоренца.
При движении перемычки К на электроны действует сила Лоренца, совершающая работу. Электроны перемещаются от С к А. Перемычка – источник ЭДС. Следовательно
|
|
Эта
формула используется в любом проводнике,
движущемся в магнитном поле,
если
перпендикулярно
.
Если между векторами и есть угол, то используется формула
Так как
Другой способ вывода формулы эдс в движущемся проводнике.
Т.к.
– электроны начинают под действием
силы Лоренца перемещаться к одному из
концов проводника, то возникает
электрическое поле. Оно будет возрастать
до тех пор, пока электрическая сила не
уравновесит силу Лоренца.
.
Учитывая,
что
, получим:
.
Явление существенно при движении проводников значительной длины или с большой скоростью, например, при полете самолета (в магнитном поле Земли).
Знак можно определить по правилу правой руки Правило правой руки для индукционного тока. Если правую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции (В) входили в ладонь, а отогнутый большой палец показывал направление движения проводника, то четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока в проводнике.
Самоиндукция
Явление самоиндукции - частный случай электромагнитной индукции и, следовательно, для него справедливы все закономерности явления электромагнитной индукции. При этом
|
|
В
момент замыкания ключа ЭДС самоиндукции |
|
Опыт иллюстрирует, что для изменения тока требуется время, т.е. явление самоиндукции аналогично явлению инерции в механике. При размыкании этой цепи лампочки гаснут одновременно, т.к. две верхних ветви соединены последовательно (токи одинаковы в любой момент времени). |
|
Цепь разомкнули. В момент размыкания через гальванометр течет ток против начального тока: может быть больше ЭДС источника (рис). Следовательно, ток после размыкания увеличивается. |
|
Индуктивность Если через катушку пропускать ток, то Ф ~ I. Следовательно, Ф=LI, гдеL — индуктивность катушки (коэффициент самоиндукции), характеризующая ее магнитные свойства. |
|
Индуктивность показывает, какой магнитный поток пронизывает данный проводник при прохождении по нему тока силой 1 А (в СИ). |
|
Согласно закону электромагнитной индукции
Но ΔФ=LΔI,
следовательно: |
|
Индуктивность численно равна эдс самоиндукции, возникающей в проводнике при изменении силы тока на единицу силы тока (1 А) за единицу времени (1с). В СИ единица индуктивности – Генри. |
|
Индуктивность – характеристика проводника, зависящая только от: Формы Размеров Магнитной проницаемости среды. |
|
Например, индуктивность катушки зависит от числа витков, диаметра катушки, ее длины и материала сердечника. |
|

в
катушке препятствует нарастанию
тока I: Л2 загорается
позжеЛ1 (рис).
(Резистор R уравновешивает
сопротивление катушки L, чтобы
лампочки горели с одинаковой яркостью).