Электромагнитная индукция.

М.Фарадей доказал, что магнитное поле способное породить электрическое поле. Ученый провел достаточно интересный эксперимент. Он взял деревянную основу, на которую намотал одну катушку, а между её витками - вторую. При этом обе катушки не соприкасались друг с другом. Первая была подключена к источнику тока, а вторая к гальванометру. Когда первая замыкалась, на второй наблюдались небольшие изменения, то есть по ней начинал двигаться ток. Однако стоит отметить, что данное наблюдение имело место только в случае с переменным током в первой катушке, если по ней бежал постоянный ток, никаких изменений во второй катушке не наблюдалось. Так же стоит обратить внимание на то, что кратковременные импульсы во второй катушке также наблюдались в момент подключения и отключения первой катушки к источнику тока. Причем направление тока второй катушки менялось. После проведенного эксперимента ученый сделал вывод, что в случае изменения магнитного поля на проводнике, который подключен к источнику тока, возникает индукционный ток. В случае, если ток на первой катушке возрастал, то индукционный ток второго проводника бежал в одном направлении, а в случае уменьшения первого, второй начинал бежать в противоположном направлении. Это явление называется электромагнитной индукцией.

Магнитный поток характеризует плотность линий магнитного поля. Данная величина определяется магнитной индукцией, а также площадью, ограниченной контуром. Обозначается и измеряется магнитный поток следующим образом:

, где

S= площадь контура,

α – угол между плоскостью контура и линиями магнитной индукции.

Единицей измерения магнитного потока является Вебер (ВБ).

Самопроизвольно заряды не могут получить направленного движения, поэтому существуют некоторые сторонние силы, влияющие на изменение потенциал проводник. Поэтому во время возникновения тока в проводнике в случае изменения магнитного поля можно говорить, что в проводнике возникает ЭДС. С данном случае эта сила называется ЭДС индукции. Данная величина характеризует необходимую работу, которая была выполнена измененным магнитным полем, для перемещения заряда: .

Опыты Фарадея доказали, что величина индукционного тока выше в том случае, когда происходит большее изменение магнитного потока в контуре. То есть чем большее изменение магнитного потока за минимальный интервал времени, тем больше становится ток. При этом мы знаем, что ток вызван ЭДС индукции, поэтому по данному утверждению можно сделать вывод: ЭДС вызывает скорость изменения потока. ЭДС индукции есть производная функции изменения магнитного потока по времени.

Данная формула и есть закон электромагнитной индукции Фарадея. Если происходит изменение магнитного потока, то это вызывает ЭДС индукции, равной скорости изменения этого потока.