49. Электромагнитная индукция, эдс индукции, токи Фуко:

В электропроводящем контуре при изменении проходящего через него потока возникает ток, независящий от способа изменения потока, и называемый индукционным. В контуре так же возникает ЭДС.

I_ИНД = dФ/dt (скорость изменения потока).

Если контур заполнен магнетиком с проницаемостью , то это приводит к увеличению потока в  раз.

Правило Ленца:

Индукционный ток I имеет такое направление, чтобы препятствовать причине, его вызывающей.

ЭДС индукции:



I



(X) n 

 + R 

 

(X) B



I

DФ

I dt = dA – работа сторонних сил внутри источника.

Если R неподвижен, то dQ =I²R dt – тепло, выделяющееся в R, dA = dQ.

Если R перемещается, то

dA = dQ + I dФ

I dt = I²R dt + I dФ

I = ( - dФ/dt)/R.

Поток магнитной индукции Ф измеряется в веберах (Вб).

_i = - dФ/dt.

Если витков несколько:

Ф   = N_*Ф₁

_i = -d/dt = -N(dФ₁/dt), где  - потокосмещение.

При перемещении проводника с током:



(X) B

(e)

F _И 

U 





F_Л

   

dA = F_Л U dt + F_И  dt

dA = F_Л U dt - F_И  dt = e  B U dt - - e U B  dt = 0.

Токи Фуко:

Возникают в проводах, по которым текут переменные токи. Направлены они так, что ослабляют токи внутри провода и усиливают их внутри поверхности. В результате быстропеременный ток оказывается распределенным по сечению проводника неравномерно, он как бы вытесняется на поверхность проводника. Это явление называется скин – эффектом. Из-за него внутренняя часть в высокочастотных проводниках оказывается бесполезной, и обычно такие проводники представляют из себя трубки

Токи Фуко приводят к тепловым потерям. Используются в индукционных печах.

50. Явление самоиндукции:

Если по проводнику течет ток, то его контур пронизывает магнитный поток.

Ф   ( - потокосмещение);

 ~ B ~ I   = L_*I

L – коэффициент пропорциональности (индуктивность). Определяется геометрическими размерами контура, у ферромагнетиков еще и материалом среды.

Если контур жесткий и не может быть деформирован, то L – const.

Индуктивность солинойда:

B = ₀nI (n – число витвов на единицу длины);

Ф = BS,  = ФN = ₀nISnl = = ₀n²IV;

L = ₀n²V, где V – объем соленоида.

Возникает самоиндукция:

_S = -d/dt = -(L_*dI/dt + I_*dL/dt) – ЭДС самоиндукции;

L – const, то _S = -L_*dI/dt.