Cu alte cuvinte, permiteți unui conductor închis să fie în câmpul magnetic; va exista un curent electric în acest conductor sub acțiunea unui câmp magnetic?
După zece ani de căutare și experimentare, Faraday a reușit în sfârșit să detecteze acest efect. În 1831 a pus urmatoarele experimente.
1. Două bobine au fost înfășurate pe aceeași bază din lemn; Bobinele celei de-a doua bobine au fost așezate între rasucirile primului și izolate. Concluzii prima bobină conectată la o sursă de curent, două terminale ale bobinei la un galvanometru 42. astfel obținute două circuite: primul curent ¾istochnik katushka¿ și bobina ¾vtoraya galvanometr¿. Nu a existat un contact electric între circuite, numai câmpul magnetic al primei bobine a pătruns în a doua bobină.
Când circuitul primei bobine a fost închis, galvanometrul a detectat un impuls de curent scurt și slab în a doua bobină.
Când curentul direct a trecut prin prima bobină, în a doua bobină nu a apărut curent.
Când circuitul primei bobine a fost deschis, a apărut din nou un impuls de curent scurt și slab în a doua bobină, dar de această dată în direcția opusă în comparație cu curentul de la închiderea circuitului.
Câmpul magnetic variabil în timp al primei bobine generează (sau, cum se spune, induce) curentul electric în a doua bobină. Acest curent se numește curentul de inducție.
Dacă câmpul magnetic al primei bobine crește (în momentul creșterii curentului când circuitul este închis), curentul de inducție din a doua bobină curge într-o direcție.
Dacă câmpul magnetic al primei bobine scade (în momentul în care curentul scade când circuitul este deschis), curentul de inducție din cea de-a doua bobină curge într-o direcție diferită.
Dacă câmpul magnetic al primei bobine nu se schimbă (curent continuu prin el), atunci nu există curent de inducție în a doua bobină.
Fenomenul descoperit Faraday numit inducție electromagnetică (adică introducerea energiei electrice prin magnetism).
2. Pentru a confirma speculația că curentul indus este generat de un câmp magnetic alternativ, Faraday bobina deplasate în raport cu altele. Circuitul primelor ramasite bobinelor închise tot timpul, a procedat la un curent constant, dar din cauza mișcării (convergență sau ștergere) o a doua bobină prevăzută într-un câmp magnetic alternativ de prima bobină.
Galvanometrul a fixat din nou curentul în a doua bobină. Curentul de inducție a avut o direcție când bobinele s-au apropiat, iar cealaltă când au fost îndepărtate. Rezistența curentului de inducție a fost mai mare, cu cât bobinele s-au mișcat mai repede.
42 Galvanometrul este un dispozitiv sensibil pentru măsurarea curenților slabi.
3. Prima bobină a fost înlocuită cu un magnet permanent. Când un magnet a fost introdus în a doua bobină, a apărut un curent de inducție. Când magnetul a fost scos, curentul a apărut din nou, dar într-o direcție diferită. Din nou, puterea curentului de inducție a fost mai mare, cu atât mai repede magnetul sa mișcat.
Aceste și experimentele ulterioare au arătat că curentul de inducție în circuitul de conducție apare în toate acele cazuri când numărul liniilor câmpului magnetic care pătrund în conturul se schimbă. Puterea curentului de inducție este mai mare, cu atât mai repede se schimbă acest număr de linii. Direcția curentului va fi una cu creșterea numărului de linii prin contur, iar celălalt cu scăderea acestora.
Este remarcabil faptul că pentru valoarea intensității curente din acest circuit este importantă numai rata de schimbare a numărului de linii. Ce se întâmplă exact în acest caz, nu contează dacă câmpul în sine variază pătrunzând staționare de contur sau de contur se deplasează dintr-o regiune a uneia linii de densitate la alta densitate.
Aceasta este esența legii inducției electromagnetice. Dar pentru a scrie o formulă și a efectua calcule, trebuie să formalizăm clar noțiunea neclară a numărului de linii ale câmpului prin contur.
19.1 Debit magnetic
Conceptul de flux magnetic este tocmai caracteristica numărului de linii ale câmpului magnetic care pătrund în contur.
Pentru simplitate, ne limităm la cazul unui omogen
câmp magnetic. Luați în considerare conturul zonei S,
într-un câmp magnetic cu inducție
În primul rând, câmpul magnetic să fie perpendicular pe planul conturului (figura 87).
În acest caz, fluxul magnetic este determinat foarte simplu ca produsul inducției câmpului magnetic de aria circuitului:
Aceasta este legea inducției electromagnetice sau a legii lui Faraday. Vom da formula lui verbală.
Legea lui Faraday de inducție electromagnetică. Când fluxul magnetic care trece prin circuit se schimbă, apare un emf de inducție în acest circuit, egal cu modulul ratei de schimbare a fluxului magnetic.
19.4 Regula Lenz
Fluxul magnetic, a cărui schimbare conduce la apariția unui curent de inducție în circuit, vom numi un flux magnetic extern. Și câmpul magnetic, care creează acest flux magnetic, vom numi un câmp magnetic extern.
De ce avem nevoie de acești termeni? Faptul este că curentul de inducție care apare în circuit creează propriul câmp magnetic, care este suprapus pe principiul superpoziției cu un câmp magnetic extern. În consecință, împreună cu fluxul magnetic extern prin circuit va trece propriul flux magnetic creat de câmpul magnetic al curentului de inducție.
Se pare că aceste două fluxuri magnetice, intrinseci și externe, sunt interconectate într-o manieră strict definită.
Regula Lenz. Curentul de inducție are întotdeauna o astfel de direcție încât fluxul magnetic intrinsec previne schimbarea fluxului magnetic extern.
Norma Lenz permite orientarea curentului de inducție în orice situație. Să luăm în considerare câteva exemple de aplicare a regulii Lenz.
Să presupunem că conturul este permeabil de un câmp magnetic, care crește cu timpul (Fig.89). De exemplu, tragem un magnet din fund spre contur, polul nord al căruia este îndreptat în sus spre contur în acest caz.
Câmpul extern crește
Câmp curent de inducție
Fig. 89. Fluxul magnetic crește
Fluxul magnetic prin circuit crește. Curentul de inducție va avea o direcție astfel încât fluxul magnetic creat de acesta să prevină creșterea fluxului magnetic extern. Pentru a face acest lucru, câmpul magnetic creat de curentul de inducție trebuie îndreptat împotriva câmpului magnetic extern.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: