Otkriće fenomena magnetskog toka elektromagnetske indukcije. Faraday

Tema lekcije:

Otvor elektromagnetska indukcija. magnetski tok.

Cilj: upoznati učenike s fenomenom elektromagnetske indukcije.

Tijekom nastave

I. Organizacijski trenutak

II. Ažuriranje znanja.

1. Frontalna anketa.

Koja je Amperova hipoteza?
Što je magnetska permeabilnost?
Koje se tvari nazivaju para- i dijamagneti?
Što su feriti?
Gdje se koriste feriti?
Kako znate da postoji magnetsko polje oko Zemlje?
Gdje su sjeverni i južni magnetski pol Zemlje?
Koji se procesi odvijaju u Zemljinoj magnetosferi?
Koji je razlog postojanja magnetsko polje na zemlji?

2. Analiza eksperimenata.

Eksperiment 1

Magnetska igla na postolju dovedena je do donjeg, a zatim do gornjeg kraja stativa. Zašto se strelica okreće na donji kraj stativa s obje strane s južnim polom, a na gornji kraj - sjeverni kraj?(Svi željezni objekti nalaze se u Zemljinom magnetskom polju. Pod utjecajem tog polja magnetiziraju se, a donji dio objekta detektira sjeverni magnetski pol, a gornji – južni.)

Eksperiment 2

U velikom plutenom čepu napravite mali utor za komad žice. Spustite čep u vodu i stavite žicu na vrh, postavljajući je uzduž paralele. U tom se slučaju žica, zajedno s plutom, okreće i postavlja duž meridijana. Zašto?(Žica je magnetizirana i postavljena je u Zemljino polje poput magnetske igle.)

III. Učenje novog gradiva

Između kretanja električnih naboja djeluju magnetske sile. Magnetske interakcije opisane su na temelju koncepta magnetskog polja koje postoji oko pokretnih električnih naboja. Električna i magnetska polja generiraju isti izvori – električni naboji. Može se pretpostaviti da među njima postoji veza.

1831. M. Faraday je to eksperimentalno potvrdio. Otkrio je fenomen elektromagnetske indukcije (slajdovi 1.2).

Eksperiment 1

Spojimo galvanometar na zavojnicu, a iz njega ćemo iznijeti trajni magnet. Uočavamo odstupanje igle galvanometra, pojavila se struja (indukcija) (slajd 3).

Struja u vodiču nastaje kada je vodič u području izmjeničnog magnetskog polja (slajd 4-7).

Faraday je predstavljao izmjenično magnetsko polje kao promjenu broja linija sile koje prodiru u površinu ograničenu danom konturom. Ovaj broj ovisi o indukciji NA magnetsko polje, iz područja konture S i njegovu orijentaciju u zadanom polju.

F \u003d BS cos a - magnetski tok.

F [Wb] Weber (slajd 8)

Indukcijska struja može imati različite smjerove, koji ovise o tome da li se magnetski tok koji prodire u krug smanjuje ili povećava. Pravilo za određivanje smjera inducirane struje formulirano je 1833. godine. E. X. Lenz.

Eksperiment 2

Trajni magnet uvlačimo u lagani aluminijski prsten. Prsten se odbija od njega, a kada se produži, privlači ga magnet.

Rezultat ne ovisi o polaritetu magneta. Odbijanje i privlačenje objašnjava se pojavom indukcijske struje u njemu.

Kada se magnet gurne unutra, magnetski tok kroz prsten se povećava: odbijanje prstena u isto vrijeme pokazuje da indukcijska struja u njemu ima takav smjer u kojem je vektor indukcije njegovog magnetskog polja suprotan u smjeru od indukcijski vektor vanjskog magnetskog polja.

Lenzovo pravilo:

Indukcijska struja uvijek ima takav smjer da njeno magnetsko polje sprječava bilo kakve promjene magnetskog toka, uzrokujući pojavu indukcijska struja(slajd 9).

IV. Izvođenje laboratorijskih radova

Laboratorijski rad na temu "Eksperimentalna provjera Lenzovog pravila"

Uređaji i materijali:miliampermetar, zavojnica-zavojnica, lučni magnet.

Radni proces

Pripremite stol.

Vektor magnetske indukcije \(~\vec B\) karakterizira magnetsko polje u svakoj točki u prostoru. Uvedimo još jednu veličinu koja ovisi o vrijednosti vektora magnetske indukcije ne u jednoj točki, već u svim točkama proizvoljno odabrane površine. Ta se veličina naziva tok vektora magnetske indukcije, odn magnetski tok.

Izolirajmo u magnetskom polju tako mali površinski element površine Δ S tako da se magnetska indukcija u svim njezinim točkama može smatrati istom. Neka je \(~\vec n\) normala na element koji tvori kut α sa smjerom vektora magnetske indukcije (slika 1).

Tok vektora magnetske indukcije kroz površinu Δ S nazovi vrijednost jednaku umnošku modula vektora magnetske indukcije \(~\vec B\) i površine Δ S i kosinus kuta α između vektora \(~\vec B\) i \(~\vec n\) (normalno na površinu):

\(~\Delta \Phi = B \cdot \Delta S \cdot \cos \alpha\) .

Raditi B cos α = NA n je projekcija vektora magnetske indukcije na normalu na element. Tako

\(~\Delta \Phi = B_n \cdot \Delta S\) .

Protok može biti pozitivan ili negativan ovisno o vrijednosti kuta α .

Ako je magnetsko polje jednoliko, tada se tok kroz ravnu površinu s površinom S jednako:

\(~\Phi = B \cdot S \cdot \cos \alpha\) .

Tok magnetske indukcije može se jasno protumačiti kao veličina proporcionalna broju linija vektora \(~\vec B\) koje prodiru kroz dano područje površine.

Općenito govoreći, površina se može zatvoriti. U ovom slučaju, broj indukcijskih linija koje ulaze u unutrašnjost površine jednak je broju linija koje je napuštaju (slika 2). Ako je površina zatvorena, onda se vanjska normala smatra pozitivnom normalom na površinu.

Linije magnetske indukcije su zatvorene, što znači da je tok magnetske indukcije kroz zatvorenu površinu jednak nuli. (Linije koje izlaze s površine daju pozitivan tok, a linije koje ulaze u negativan.) Ovo temeljno svojstvo magnetskog polja posljedica je odsutnosti magnetskih naboja. Da nema električnih naboja, tada bi električni tok kroz zatvorenu površinu bio jednak nuli.

Elektromagnetska indukcija

Otkriće elektromagnetske indukcije

Godine 1821. Michael Faraday napisao je u svom dnevniku: "Pretvorite magnetizam u elektricitet." Nakon 10 godina ovaj problem je on riješio.

M. Faraday je bio uvjeren u jedinstvenu prirodu električnih i magnetskih fenomena, ali dugo vremena nije se mogao otkriti odnos između tih pojava. Bilo je teško smisliti glavnu stvar: samo vremenski promjenjivo magnetsko polje može potaknuti električnu struju u fiksnoj zavojnici, ili se sama zavojnica mora kretati u magnetskom polju.

Otkriće elektromagnetske indukcije, kako je Faraday nazvao ovu pojavu, napravljeno je 29. kolovoza 1831. Ovdje Kratki opis prvo iskustvo koje je dao sam Faraday. “Bakrena žica duga 203 stope (stopa je jednaka 304,8 mm) bila je namotana na široku drvenu zavojnicu, a žica iste duljine bila je namotana između njenih zavoja, ali izolirana od prve pamučne niti. Jedna od tih spirala bila je spojena na galvanometar, a druga na jaku bateriju, koja se sastojala od 100 pari ploča... Kad se sklop zatvorio, bilo je moguće primijetiti iznenadni, ali izrazito slab učinak na galvanometar, i isto se primijetilo i kad je struja stala. Pri kontinuiranom prolasku struje kroz jednu zavojnicu nije bilo moguće uočiti nikakav utjecaj na galvanometar, niti općenito induktivni učinak na drugu zavojnicu, unatoč činjenici da je zagrijavanje cijele zavojnice spojene na bateriju, i jačina iskre koja je skakala između ugljena, svjedočila je o snazi baterije.

Dakle, u početku je indukcija otkrivena u vodičima koji su bili nepomični jedan u odnosu na drugi tijekom zatvaranja i otvaranja kruga. Zatim, jasno shvaćajući da bi približavanje ili uklanjanje vodiča sa strujom trebalo dovesti do istog rezultata kao zatvaranje i otvaranje strujnog kruga, Faraday je eksperimentima dokazao da struja nastaje kada se zavojnice pomiču jedna u odnosu na drugu (slika 3).

Upoznat s djelima Ampèrea, Faraday je shvatio da je magnet skup malih struja koje kruže u molekulama. Dana 17. listopada, kako je zabilježeno u njegovom laboratorijskom dnevniku, u zavojnici je otkrivena indukcijska struja tijekom guranja (ili izvlačenja) magneta (slika 4.).

U roku od mjesec dana, Faraday je eksperimentalno otkrio sve bitne značajke fenomena elektromagnetske indukcije. Ostalo je samo dati zakonu strogi kvantitativni oblik i u potpunosti otkriti fizičku prirodu fenomena. Sam Faraday već je shvatio uobičajenu stvar koja određuje pojavu indukcijske struje u eksperimentima koji izvana izgledaju drugačije.

U zatvorenom vodljivom krugu struja nastaje kada se promijeni broj vodova magnetske indukcije koji prodiru u površinu omeđenu ovim krugom. Taj se fenomen naziva elektromagnetska indukcija.

I što se brže mijenja broj linija magnetske indukcije, to je veća rezultirajuća struja. U ovom slučaju, razlog za promjenu broja linija magnetske indukcije je potpuno indiferentan. To može biti promjena u broju linija magnetske indukcije koje prodiru kroz fiksni vodič zbog promjene jakosti struje u susjednoj zavojnici i promjena u broju linija zbog kretanja kruga u nehomogenom magnetskom polju. , čija gustoća linija varira u prostoru (slika 5.).

Lenzovo pravilo

Induktivna struja koja je nastala u vodiču odmah počinje u interakciji sa strujom ili magnetom koji ju je generirao. Ako se magnet (ili zavojnica sa strujom) približi zatvorenom vodiču, tada indukcijska struja koja se pojavljuje svojim magnetskim poljem nužno odbija magnet (zavojnicu). Mora se raditi kako bi se magnet i zavojnica približili. Kada se magnet ukloni, dolazi do privlačenja. Ovo pravilo se strogo poštuje. Zamislite da su stvari drugačije: gurnete magnet prema zavojnici, a on bi sam od sebe uletio u njega. Time bi se prekršio zakon održanja energije. Uostalom, povećala bi se mehanička energija magneta i ujedno bi nastala struja, što samo po sebi zahtijeva utrošak energije, jer struja također može raditi. Električna struja inducirana u armaturi generatora, u interakciji s magnetskim poljem statora, usporava rotaciju armature. Samo stoga, za rotiranje armature, potrebno je raditi, što je veća, to je veća strujna snaga. Zbog ovog rada nastaje indukcijska struja. Zanimljivo je primijetiti da kada bi magnetsko polje našeg planeta bilo vrlo veliko i vrlo nehomogeno, tada bi brza kretanja provodnih tijela na njegovoj površini i u atmosferi bila nemoguća zbog intenzivne interakcije struje inducirane u tijelu s ovim polje. Tijela bi se kretala kao u gustom viskoznom mediju i pritom bi se jako zagrijavala. Ni avioni ni rakete nisu mogli letjeti. Osoba nije mogla brzo pomaknuti ni ruke ni noge, jer ljudsko tijelo- dobar dirigent.

Ako zavojnica u kojoj se inducira struja miruje u odnosu na susjedni svitak sa naizmjenična struja, kao, na primjer, u transformatoru, tada je u ovom slučaju smjer indukcijske struje diktiran zakonom održanja energije. Ova struja je uvijek usmjerena na takav način da magnetsko polje koje stvara nastoji smanjiti varijacije struje u primarnoj.

Odbijanje ili privlačenje magneta zavojnicom ovisi o smjeru indukcijske struje u njemu. Stoga nam zakon održanja energije omogućuje da formuliramo pravilo koje određuje smjer indukcijske struje. Koja je razlika između dva pokusa: približavanja magneta zavojnici i njegovog uklanjanja? U prvom slučaju magnetski tok (ili broj vodova magnetske indukcije koji prodiru u zavoje zavojnice) raste (slika 6, a), au drugom se smanjuje (slika 6, b). Štoviše, u prvom slučaju, linije indukcije NA’ magnetskog polja stvorenog indukcijskom strujom koja je nastala u zavojnici, izlazi s gornjeg kraja zavojnice, budući da zavojnica odbija magnet, au drugom slučaju, naprotiv, ulazi u ovaj kraj. Ove linije magnetske indukcije na slici 6 prikazane su potezom.

Riža. 6

Sada smo došli do glavne točke: s povećanjem magnetskog toka kroz zavoje zavojnice, indukcijska struja ima takav smjer da magnetsko polje koje stvara sprječava rast magnetskog toka kroz zavoje zavojnice. Uostalom, vektor indukcije \ (~ \ vec B "\) ovog polja usmjeren je protiv vektora indukcije \ (~ \ vec B \) polja čija promjena stvara električnu struju. Ako magnetski tok kroz zavojnica slabi, tada indukcijska struja stvara magnetsko polje s indukcijom \(~\vec B"\) , koje povećava magnetski tok kroz zavoje zavojnice.

Ovo je suština opće pravilo određivanje smjera induktivne struje, što je primjenjivo u svim slučajevima. Ovo pravilo uspostavio je ruski fizičar E. X. Lenz (1804-1865).

Prema Lenzovo pravilo

indukcijska struja koja nastaje u zatvorenom krugu ima takav smjer da magnetski tok koji njome stvara kroz površinu omeđenu krugom teži spriječiti promjenu toka koji stvara ovu struju.

induktivna struja ima takav smjer da sprječava uzrok koji ju uzrokuje.

U slučaju supravodiča, kompenzacija promjena u vanjskom magnetskom toku bit će potpuna. Tok magnetske indukcije kroz površinu omeđenu supravodljivim krugom uopće se ne mijenja s vremenom ni pod kojim uvjetima.

Zakon elektromagnetske indukcije

Faradayevi pokusi pokazali su da je jakost inducirane struje ja i u vodljivom krugu proporcionalna je brzini promjene broja vodova magnetske indukcije \(~\vec B\) koji prodiru u površinu omeđenu ovim krugom. Točnije, ova se izjava može formulirati korištenjem koncepta magnetskog toka.

Magnetski tok se jasno tumači kao broj linija magnetske indukcije koje prodiru u površinu s površinom S. Stoga brzina promjene ovog broja nije ništa drugo nego brzina promjene magnetskog toka. Ako u kratkom vremenu Δ t magnetski tok se mijenja u Δ F, tada je brzina promjene magnetskog toka \(~\frac(\Delta \Phi)(\Delta t)\) .

Stoga se izjava koja izravno slijedi iz iskustva može formulirati na sljedeći način:

jačina indukcijske struje proporcionalna je brzini promjene magnetskog toka kroz površinu omeđenu konturom:

\(~I_i \sim \frac(\Delta \Phi)(\Delta t)\) .

Poznato je da električna struja nastaje u krugu kada vanjske sile djeluju na slobodne naboje. Rad tih sila pri pomicanju jednog pozitivnog naboja duž zatvorenog kruga naziva se elektromotorna sila. Posljedično, kada se magnetski tok mijenja kroz površinu omeđenu konturom, u njoj se pojavljuju vanjske sile čije djelovanje karakterizira EMF, koji se naziva EMF indukcije. Označimo ga slovom E ja

Zakon elektromagnetske indukcije formuliran je posebno za EMF, a ne za jačinu struje. Ovom formulacijom zakon izražava bit pojave, koja ne ovisi o svojstvima vodiča u kojima se javlja indukcijska struja.

Prema zakon elektromagnetske indukcije (EMR)

Indukcijski emf u zatvorenoj petlji jednak je po apsolutnoj vrijednosti brzini promjene magnetskog toka kroz površinu ograničenu petljom:

\(~|E_i| = |\frac(\Delta \Phi)(\Delta t)|\) .

Kako uzeti u obzir smjer indukcijske struje (ili predznak indukcijske EMF) u zakonu elektromagnetske indukcije u skladu s Lenzovim pravilom?

Slika 7 prikazuje zatvorenu petlju. Smatrat ćemo pozitivnim smjer zaobilaženja konture u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Normala na konturu \(~\vec n\) tvori desni vijak sa smjerom obilaznice. Predznak EMF-a, tj. specifičnog rada, ovisi o smjeru vanjskih sila u odnosu na smjer zaobilaženja kruga. Ako se ti pravci poklapaju, onda E i > 0 i, prema tome, ja i > 0. Inače, EMF i jakost struje su negativni.

Neka je magnetska indukcija \(~\vec B\) vanjskog magnetskog polja usmjerena duž normale na konturu i s vremenom se povećava. Zatim F> 0 i \(~\frac(\Delta \Phi)(\Delta t)\) > 0. Prema Lenzovom pravilu, indukcijska struja stvara magnetski tok F’ < 0. Линии индукции B’ magnetskog polja indukcijske struje prikazani su na slici 7 s crticom. Dakle, indukcijska struja ja i usmjeren je u smjeru kazaljke na satu (protiv pozitivnog smjera premosnice), a indukcijski emf je negativan. Stoga, u zakonu elektromagnetske indukcije, mora postojati znak minus:

\(~E_i = - \frac(\Delta \Phi)(\Delta t)\) .

NA međunarodni sustav jedinica, za utvrđivanje jedinice magnetskog toka koristi se zakon elektromagnetske indukcije. Ova jedinica se zove weber (Wb).

Budući da je EMF indukcije E i se izražava u voltima, a vrijeme u sekundama, tada se iz Weberovog EMP zakona može odrediti na sljedeći način:

magnetski tok kroz površinu omeđenu zatvorenom petljom jednak je 1 Wb, ako se, s ravnomjernim smanjenjem tog toka na nulu u 1 s, u petlji pojavi emf indukcije jednak 1 V:

1 Wb \u003d 1 V ∙ 1 s.

Vrtložno polje

Mijenjajući se u vremenu, magnetsko polje stvara električno polje. J. Maxwell je prvi došao do ovog zaključka.

Sada se fenomen elektromagnetske indukcije pojavljuje pred nama u novom svjetlu. Glavna stvar u njemu je proces generiranja električnog polja magnetskim poljem. U ovom slučaju, prisutnost vodljivog kruga, kao što je zavojnica, ne mijenja bit stvari. Vodič s opskrbom slobodnih elektrona (ili drugih čestica) samo pomaže u otkrivanju električnog polja u nastajanju. Polje pokreće elektrone u vodiču i time se otkriva. Bit fenomena elektromagnetske indukcije u fiksnom vodiču nije toliko u pojavi indukcijske struje, koliko u pojavi električno polje koji pokreće električne naboje.

Električno polje koje nastaje pri promjeni magnetskog polja ima potpuno drugačiju strukturu od elektrostatičke. Nije izravno povezan s električnim nabojima, a njegove linije napetosti ne mogu početi i završiti na njima. Oni uglavnom ne počinju i ne završavaju nigdje, već su zatvorene linije, slične linijama indukcije magnetskog polja. Ovaj tzv vrtložno električno polje. Može se postaviti pitanje: zašto se, zapravo, ovo polje naziva električnim? Uostalom, ima drugačije porijeklo i drugačiju konfiguraciju od statičkog električnog polja. Odgovor je jednostavan: vrtložno polje djeluje na naboj q na isti način kao i elektrostatička, a to smo smatrali i smatramo glavnim svojstvom polja. Sila koja djeluje na naboj i dalje je \(~\vec F = q \vec E\) , gdje je \(~\vec E\) intenzitet vrtložnog polja. Ako magnetski tok stvara jednolično magnetsko polje koncentrirano u dugoj uskoj cilindričnoj cijevi polumjera r 0 (slika 8), očito je iz razmatranja simetrije da linije jakosti električnog polja leže u ravninama okomitim na linije \(~\vec B\) i da su kružnice. U skladu s Lenzovim pravilom, kako se magnetska indukcija \(~\lijevo (\frac(\Delta B)(\Delta t) > 0 \desno)\) povećava, linije polja \(~\vec E\) formiraju se lijevi vijak sa smjerom magnetske indukcije \(~\vec B\) .

Za razliku od statičkog ili stacionarnog električnog polja, rad vrtložnog polja na zatvorenom putu nije jednak nuli. Doista, kada se naboj kreće zatvorena linija jakost električnog polja, rad na svim dionicama puta ima isti predznak, budući da se sila i pomak u smjeru podudaraju. Vrtložno električno polje, kao i magnetsko polje, nije potencijalno.

Rad vrtložnog električnog polja pri pomicanju jednog pozitivnog naboja duž zatvorenog fiksnog vodiča brojčano je jednak indukcijskom EMF-u u ovom vodiču.

Dakle, izmjenično magnetsko polje stvara vrtložno električno polje. Ali ne mislite li da ovdje jedna izjava nije dovoljna? Želio bih znati koji je mehanizam tog procesa. Može li se objasniti kako se ta povezanost polja ostvaruje u prirodi? I tu se vaša prirodna radoznalost ne može zadovoljiti. Ovdje jednostavno nema mehanizma. Zakon elektromagnetske indukcije je temeljni zakon prirode, što znači da je osnovni, primarni. Mnogi se fenomeni mogu objasniti njegovim djelovanjem, ali on sam ostaje neobjašnjiv jednostavno iz razloga što ne postoje dublji zakoni iz kojih bi proizlazio kao posljedica. U svakom slučaju, takvi zakoni su trenutno nepoznati. To su svi osnovni zakoni: zakon gravitacije, Coulombov zakon itd.

Naravno, slobodno možemo postaviti bilo kakva pitanja ispred prirode, ali nemaju sva smisla. Tako je, primjerice, moguće i potrebno istraživati uzroke raznih pojava, ali je beskorisno pokušavati otkriti zašto uzročnost uopće postoji. Takva je priroda stvari, takav je svijet u kojem živimo.

Književnost

Zhilko V.V. Fizika: Proc. dodatak za 10. razred. opće obrazovanje škola iz ruskog lang. obuka / V.V. Zhilko, A.V. Lavrinenko, L.G. Marković. - Mn.: Nar. Asveta, 2001. - 319 str.
Myakishev, G.Ya. Fizika: Elektrodinamika. 10-11 stanica. : studije. za dubinski studij fizike / G.Ya. Mjakišev, A.3. Sinyakov, V.A. Slobodskov. – M.: Drfa, 2005. – 476 str.

Odgovor:

Sljedeći važan korak u razvoju elektrodinamike nakon Ampèreovih eksperimenata bilo je otkriće fenomena elektromagnetske indukcije. Engleski fizičar Michael Faraday (1791. - 1867.) otkrio je fenomen elektromagnetske indukcije.

Faraday, još mlad znanstvenik, poput Oersteda, smatrao je da su sve sile prirode međusobno povezane i, štoviše, da se mogu transformirati jedna u drugu. Zanimljivo je da je Faraday tu ideju izrazio i prije uspostavljanja zakona održanja i transformacije energije. Faraday je znao za otkriće Amperea, da je on, slikovito rečeno, pretvorio elektricitet u magnetizam. Razmišljajući o ovom otkriću, Faraday je došao do zaključka da ako "elektricitet stvara magnetizam", onda obrnuto, "magnetizam mora stvoriti elektricitet". I davne 1823. godine napisao je u svom dnevniku: "Pretvorite magnetizam u elektricitet." Faraday je osam godina radio na rješavanju problema. Dugo vrijeme progonili su ga neuspjesi i, konačno, 1831. ga je riješio – otkrio je fenomen elektromagnetske indukcije.

Prvo je Faraday otkrio fenomen elektromagnetske indukcije za slučaj kada su zavojnice namotane na isti bubanj. Ako u jednoj zavojnici nastane ili nestane električna struja kao posljedica spajanja ili odspajanja galvanske baterije na nju, tada se u drugoj zavojnici u tom trenutku pojavljuje kratkotrajna struja. Ovu struju detektira galvanometar koji je spojen na drugu zavojnicu.

Tada je Faraday također ustanovio prisutnost indukcijske struje u zavojnici kada se zavojnici približi ili odmakne od nje, u kojoj je struja struja.

konačno, treći slučaj elektromagnetske indukcije, koji je Faraday otkrio, bio je da se struja pojavila u zavojnici kada se magnet umetnuo ili uklonio iz nje.

Faradayevo otkriće privuklo je pozornost mnogih fizičara, koji su također počeli proučavati značajke fenomena elektromagnetske indukcije. Sljedeći zadatak bio je uspostaviti opći zakon elektromagnetske indukcije. Trebalo je saznati kako i o čemu ovisi jakost indukcijske struje u vodiču ili o čemu ovisi vrijednost elektromotorne sile indukcije u vodiču u kojem se inducira električna struja.

Ovaj zadatak se pokazao teškim. U potpunosti su ga riješili Faraday i Maxwell kasnije u okviru doktrine koju su razvili o elektromagnetskom polju. No pokušali su ga riješiti i fizičari koji su se držali teorije dugog dometa uobičajene za to vrijeme u doktrini električnih i magnetskih pojava.

Nešto su ovi znanstvenici uspjeli učiniti. Ujedno im je pomoglo pravilo koje je otkrio peterburški akademik Emil Khristianovich Lenz (1804. - 1865.) za pronalaženje smjera indukcijske struje u različitim prilikama elektromagnetska indukcija. Lenz je to formulirao na sljedeći način: „Ako se metalni vodič giba u blizini galvanske struje ili magneta, tada se u njemu pobuđuje galvanska struja u takvom smjeru da kada bi ovaj vodič miruo, struja bi mogla uzrokovati njegovo kretanje u suprotnom smjeru. smjer; pretpostavlja se da se vodič u mirovanju može kretati samo u smjeru gibanja ili u suprotnom smjeru.

Ovo pravilo je vrlo prikladno za određivanje smjera induktivne struje. Koristimo ga i sada, samo što je sada malo drugačije formulirano, uz ukop koncepta elektromagnetske indukcije, koji Lenz nije koristio.

Ali povijesno gledano, glavno značenje Lenzove vladavine bilo je to što je potaknulo ideju kako pristupiti pronalaženju zakona elektromagnetske indukcije. Činjenica je da se u pravilu atoma uspostavlja veza između elektromagnetske indukcije i fenomena međudjelovanja struja. Pitanje međudjelovanja struja već je riješio Ampère. Stoga je uspostavljanje ove veze isprva omogućilo određivanje izraza za elektromotornu silu indukcije u vodiču za niz posebnih slučajeva.

NA opći pogled zakon elektromagnetske indukcije, kao što smo o njemu rekli, uspostavili su Faraday i Maxwell.

Elektromagnetska indukcija – pojava pojave električna struja u zatvorenom krugu s promjenom magnetskog toka koji prolazi kroz njega.

Elektromagnetsku indukciju otkrio je Michael Faraday 29. kolovoza 1831. godine. Otkrio je da je elektromotorna sila koja se javlja u zatvorenom vodljivom krugu proporcionalna brzini promjene magnetskog toka kroz površinu omeđenu ovim krugom. Veličina elektromotorne sile (EMF) ne ovisi o tome što uzrokuje promjenu toka – promjenu samog magnetskog polja ili kretanje kruga (ili njegovog dijela) u magnetskom polju. Električna struja koju uzrokuje ovaj EMF naziva se indukcijska struja.

Samoindukcija - pojava EMF indukcije u zatvorenom vodljivom krugu kada se promijeni struja koja teče kroz strujni krug.

Kada se struja u krugu promijeni, proporcionalno se mijenja i magnetski tok kroz površinu omeđenu ovim krugom. Promjena tog magnetskog toka, zbog zakona elektromagnetske indukcije, dovodi do pobuđivanja induktivnog EMF-a u ovom krugu.

Taj se fenomen naziva samoindukcija. (Pojam je povezan s konceptom međusobne indukcije, što je takoreći njegov poseban slučaj).

Smjer EMF samoindukcija uvijek se pokaže takvim da pri porastu struje u strujnom krugu EMF samoindukcije sprječava to povećanje (usmjereno protiv struje), a kada se struja smanjuje, smanjuje se (suusmjereno sa strujom). Ovim svojstvom je EMF samoindukcije sličan sili inercije.

Stvaranju prvog releja prethodio je izum Engleza Sturgeona 1824. godine elektromagneta - uređaja koji pretvara ulaznu električnu struju žičane zavojnice namotane na željeznu jezgru u magnetsko polje generirano unutar i izvan ove jezgre. Magnetno polje je fiksirano (detektovano) njegovim učinkom na feromagnetski materijal koji se nalazi u blizini jezgre. Ovaj materijal privukao je jezgru elektromagneta.

Nakon toga, učinak pretvaranja energije električne struje u mehaničku energiju smislenog kretanja vanjskog feromagnetskog materijala (armature) činio je osnovu raznih elektromehaničkih telekomunikacijskih uređaja (telegrafije i telefonije), elektrotehnike i elektroenergetike. Jedan od prvih takvih uređaja bio je elektromagnetski relej, koji je izumio Amerikanac J. Henry 1831. godine.

FARADEUS. OTKRIĆE ELEKTROMAGNETSKE INDUKCIJE

Opsjednut idejama o neraskidivoj povezanosti i interakciji prirodnih sila, Faraday je pokušao dokazati da kao što je Ampère mogao stvarati magnete s elektricitetom, tako je moguće stvarati električnu energiju uz pomoć magneta.

Njegova je logika bila jednostavna: mehanički rad lako se pretvara u toplinu; Obrnuto, toplina se može pretvoriti u mehanički rad(recimo unutra Parni stroj). Općenito, među prirodnim silama najčešće se javlja sljedeći odnos: ako A rađa B, onda B rađa A.

Ako je pomoću struje Ampère dobio magnete, tada je, očito, moguće "dobiti električnu energiju iz običnog magnetizma". Arago i Ampère postavili su si isti zadatak u Parizu, Colladon u Ženevi.

Faraday provodi mnogo eksperimenata, vodi pedantne bilješke. On svakoj maloj studiji posvećuje odlomak u svojim laboratorijskim bilješkama (u cijelosti objavljenom u Londonu 1931. pod naslovom "Faradayev dnevnik"). O Faradayevoj učinkovitosti govori barem činjenica da je zadnji odlomak Dnevnika označen brojem 16041.

Osim intuitivnog uvjerenja u univerzalnu povezanost pojava, ništa ga, zapravo, nije podržalo u potrazi za "elektricom iz magnetizma". Osim toga, on se, kao i njegova učiteljica Devi, više oslanjao na vlastite eksperimente nego na mentalne konstrukcije. Davy ga je naučio:

Dobar eksperiment ima više vrijednosti od promišljenosti genija kao što je Newton.

Ipak, upravo je Faraday bio predodređen za velika otkrića. Veliki realist, spontano je razderao okove empirizma, koje mu je svojedobno nametnuo Devi, i u tim trenucima mu je sinula velika spoznaja - stekao je sposobnost najdubljih generalizacija.

Prvi tračak sreće pojavio se tek 29. kolovoza 1831. godine. Na današnji dan, Faraday je u laboratoriju testirao jednostavnu napravu: željezni prsten promjera oko šest inča, omotan oko dva komada izolirane žice. Kada je Faraday spojio bateriju na terminale jednog namota, njegov pomoćnik, topnički narednik Andersen, vidio je kako se igla galvanometra spojenog na drugi namot trzala.

Trzao se i smirio ipak D.C. nastavio teći kroz prvi namot. Faraday je pažljivo pregledao sve detalje ove jednostavne instalacije - sve je bilo u redu.

Ali igla galvanometra je tvrdoglavo stajala na nuli. Od ljutnje, Faraday je odlučio isključiti struju, a onda se dogodilo čudo - tijekom otvaranja strujnog kruga, igla galvanometra se ponovno zamahnula i opet se smrznula na nuli!

Faraday je bio u nedoumici: prvo, zašto se igla ponaša tako čudno? Drugo, jesu li rafali koje je primijetio povezani s fenomenom koji je tražio?

Tada su se Faradayu potpuno jasno razotkrile Amperove velike ideje, veza između električne struje i magnetizma. Uostalom, prvi namot u koji je primijenio struju odmah je postao magnet. Ako ga smatramo magnetom, onda je eksperiment 29. kolovoza pokazao da se čini da magnetizam stvara elektricitet. Samo su dvije stvari ostale čudne u ovom slučaju: zašto je nalet struje nakon uključivanja elektromagneta brzo nestao? I štoviše, zašto se val pojavljuje kada se magnet isključi?

Sutradan, 30. kolovoza, - nova serija eksperimenti. Učinak je jasno izražen, ali unatoč tome potpuno neshvatljiv.

Faraday osjeća da je otvor negdje u blizini.

“Sada se opet bavim elektromagnetizmom i mislim da sam napao uspješnu stvar, ali to još ne mogu potvrditi. Vrlo je moguće da ću nakon svih svojih trudova na kraju izvaditi alge umjesto ribe.

Do sljedećeg jutra, 24. rujna, Faraday se dosta toga pripremio razni uređaji, u kojem glavni elementi više nisu bili namoti s električnom strujom, već trajni magneti. A bilo je i efekta! Strijela je skrenula i odmah se spustila na mjesto. Taj se lagani pomak dogodio tijekom najneočekivanijih manipulacija magnetom, ponekad, činilo se, slučajno.

Sljedeći eksperiment je 1. listopada. Faraday se odlučuje vratiti na sam početak - na dva namota: jedan sa strujom, drugi spojen na galvanometar. Razlika s prvim pokusom je nepostojanje čeličnog prstena – jezgre. Prskanje je gotovo neprimjetno. Rezultat je trivijalan. Jasno je da je magnet bez jezgre puno slabiji od magneta s jezgrom. Stoga je učinak manje izražen.

Faraday je razočaran. Dva tjedna ne prilazi instrumentima, razmišljajući o razlozima neuspjeha.

Faraday unaprijed zna kako će biti. Iskustvo radi briljantno.

"Uzeo sam cilindričnu magnetsku šipku (3/4" u promjeru i 8 1/4" dug) i umetnuo jedan njen kraj u spiralu bakrene žice(220 stopa) spojen na galvanometar. Zatim sam brzim pokretom gurnuo magnet cijelom dužinom spirale, a igla galvanometra je doživjela udar. Tada sam isto tako brzo izvukao magnet iz spirale, i igla se ponovno zamahnula, ali u suprotnom smjeru. Ovi zamahi igle su se ponavljali svaki put kada bi se magnet gurnuo unutra ili van."

Tajna je u kretanju magneta! Impuls električne energije nije određen položajem magneta, već kretanjem!

To znači da "električni val nastaje samo kada se magnet kreće, a ne zbog svojstava svojstvenih njemu u mirovanju."

Ova ideja je izuzetno plodna. Ako pomicanje magneta u odnosu na vodič stvara električnu energiju, tada, očito, pomicanje vodiča u odnosu na magnet također mora generirati električnu energiju! Štoviše, ovaj "električni val" neće nestati sve dok traje međusobno kretanje vodiča i magneta. To znači da je moguće stvoriti generator električne struje koji radi proizvoljno dugo, dokle god traje međusobno kretanje žice i magneta!

Faraday je 28. listopada između polova potkovičastog magneta ugradio rotirajući bakreni disk s kojeg je uz pomoć kliznih kontakata (jedan na osi, drugi na periferiji diska) bilo moguće ukloniti električni napon. Bio je to prvi električni generator stvoren ljudskom rukom.

Nakon "elektromagnetskog epa" Faraday je bio prisiljen prekinuti svoj znanstveni rad na nekoliko godina - njegov je živčani sustav bio toliko iscrpljen ...

Eksperimenti slični Faradayevim, kao što je već spomenuto, izvedeni su u Francuskoj i Švicarskoj. Colladon, profesor na Ženevskoj akademiji, bio je sofisticirani eksperimentator (on je, na primjer, proizvodio na Ženevskom jezeru točna mjerenja brzina zvuka u vodi). Možda je, bojeći se podrhtavanja instrumenata, kao i Faraday, maknuo galvanometar što je dalje moguće od ostatka instalacije. Mnogi su tvrdili da je Colladon promatrao iste prolazne pokrete strijele kao i Faraday, ali, očekujući stabilniji, trajniji učinak, nije pridavao dužnu važnost tim "slučajnim" rafalima ...

Doista, mišljenje većine znanstvenika tog vremena bilo je da bi obrnuti učinak "stvaranja električne energije iz magnetizma" trebao, po svemu sudeći, imati isti stacionarni karakter kao "izravni" učinak - "formiranje magnetizma" zbog električne struje. Neočekivana "prolaznost" ovog učinka zbunila je mnoge, uključujući Colladona, a ovi su mnogi platili za svoje predrasude.

I Faradayu je isprva bilo neugodno zbog prolaznosti učinka, ali je više vjerovao činjenicama nego teorijama, te je na kraju došao do zakona elektromagnetske indukcije. Taj se zakon tada fizičarima činio manjkavim, ružnim, čudnim, lišenim unutarnje logike.

Zašto se struja pobuđuje samo tijekom kretanja magneta ili promjene struje u namotu?

Ovo nitko nije razumio. Čak i sam Faraday. Sedamnaest godina kasnije, dvadesetšestogodišnji vojni kirurg pokrajinskog garnizona u Potsdamu, Hermann Helmholtz, shvatio je to. U klasičnom članku “O očuvanju sile” on je, formulirajući svoj zakon održanja energije, po prvi put dokazao da elektromagnetska indukcija mora postojati u ovom “ružnom” obliku.

Do ovoga je samostalno došao i Maxwellov stariji prijatelj William Thomson. Također je dobio Faradayevu elektromagnetsku indukciju iz Ampèreova zakona, uzimajući u obzir zakon održanja energije.

Tako je "prolazna" elektromagnetska indukcija stekla prava građanstva i priznali su je fizičari.

Ali to se nije uklapalo u koncepte i analogije Maxwellova članka „O Faradayu linije sile". A to je bio ozbiljan nedostatak članka. U praksi se njezino značenje svelo na ilustriranje činjenice da teorije interakcija kratkog i dugog dometa predstavljaju različite matematičke opise istih eksperimentalnih podataka, da Faradayeve linije sile ne proturječe zdravom razumu. I to je sve. Sve, iako je već bilo puno.

Iz Maxwellove knjige Autor Karcev Vladimir Petrovič

ELEKTROMAGNETSKOJ TEORIJI SVJETLOSTI Članak "O fizičkim linijama sila" objavljen je u dijelovima. I njegov treći dio, kao i oba prethodna, sadržavao je nove ideje iznimne vrijednosti. Maxwell je napisao: „Potrebno je pretpostaviti da tvar stanica ima elastičnost oblika,

Iz knjige Werner von Siemens - biografija Autor Weiher Siegfried von

transatlantski kabel. Žičara "Faraday" Očigledan uspjeh indoeuropske linije, tehnički i financijski, trebao je inspirirati njegove tvorce na daljnje pothvate. Ukazala se prilika za pokretanje novog posla, a inspiracija se pokazala

Iz knjige Fermatov veliki teorem autor Singh Simon

Dodatak 10. Primjer dokaza indukcijom U matematici je važno imati točne formule koje vam omogućuju izračunavanje zbroja razne sekvence brojevima. U ovom slučaju želimo izvesti formulu koja daje zbroj prvih n prirodnih brojeva. Na primjer, "zbroj" je samo

Iz Faradayeve knjige Autor Radovski Mojsije Izrailjevič

Iz knjige Roberta Williamsa Wooda. Čarobnjak za moderni laboratorij za fiziku autor Seabrook William

Iz knjige Šuštanje granate Autor Prishchepenko Aleksandar Borisovič

JEDANAESTO POGLAVLJE Wood proteže svoju godinu godišnjeg odmora na tri, stoji na mjestu gdje je nekoć stajao Faraday i prelazi uzduž i poprijeko našeg planeta Prosječni sveučilišni profesor sretan je ako uspije dobiti slobodnu godinu svakih sedam godina. Ali Wood nije

Iz knjige Kurčatova Autor Astašenkov Petr Timofejevič

Iz knjige Putovanje oko svijeta autor Forster Georg

Evo ga, otkriće! Umri muški akademik Ioffe i njegovo osoblje dugo su bili zainteresirani za neobično ponašanje u električno polje kristali Rochelleove soli (dvostruka natrijeva sol vinske kiseline). Ova sol je do sada malo proučavana, a bilo je samo

Iz knjige Zodijak Autor Graysmith Robert

Iz knjige 50 genijalaca koji su promijenili svijet Autor Ochkurova Oksana Yurievna

1 DAVID FARADAY I BETTY LOU JENSEN Petak, 20. prosinca 1968. David Faraday vozio se polako kroz pitome brežuljke Valleja, ne skrećući posebna pažnja na most Golden Gate, na jahte i jedrilice koje su treperile u zaljevu San Pablo, na jasne siluete lučkih dizalica i

Iz knjige Neohlađeno sjećanje [zbirka] Autor Drujan Boris Grigorijevič

Michael Faraday (rođen 1791. - umro 1867.) Izvanredni engleski znanstvenik, fizičar i kemičar, utemeljitelj teorije elektromagnetskog polja, koji je otkrio elektromagnetsku indukciju - fenomen koji je bio temelj elektrotehnike, kao i zakona elektrolize, zvao ga

Od Francisa Bacona Autor Subbotin Aleksandar Leonidovič

Otvaranje Jedan od oblačnih jesenskih dana 1965. u uvodniku fikcija U Lenizdatu se pojavio mladić s mršavim svešteničkim fasciklom u ruci. Moglo bi se s apsolutnom sigurnošću pretpostaviti da je sadržavala poeziju. Bilo mu je očito neugodno i, ne znajući kome

Iz knjige Ples u Auschwitzu autor Glaser Paul

Iz knjige Veliki kemičari. U 2 sveska. T.I. autor Manolov Kaloyan

Discovery Jedan od mojih kolega je iz Austrije. Prijatelji smo i jedne večeri u razgovoru primijeti da je prezime Glaser bilo vrlo često u prijeratnom Beču. Otac mi je jednom rekao, sjećam se, da su naši daleki preci živjeli u njemačkom govornom području

Iz Nietzscheove knjige. Za one koji žele učiniti sve. Aforizmi, metafore, citati autor Sirota E. L.

MICHAEL FARADAY (1791.-1867.) Zrak u knjigoveznici bio je ispunjen mirisom ljepila za drvo. Sjedeći među hrpom knjiga, radnici su veselo čavrljali i marljivo šivali ispisane listove. Michael je lijepio debeli svezak Encyclopædia Britannica. Želio ga je pročitati

Iz knjige autora

Otkriće juga U jesen 1881. Nietzsche je pao pod čaroliju djela Georgesa Bizeta – svoju je "Carmen" u Genovi slušao dvadesetak puta! Georges Bizet (1838.-1875.) - poznati francuski romantičarski skladatelj Proljeće 1882. - novo putovanje: od Genove brodom do Messine, o čemu malo

Nakon otkrića Oersted i Amper postalo je jasno da elektricitet ima magnetsku silu. Sada je trebalo potvrditi utjecaj magnetskih pojava na električne. Taj je problem sjajno riješio Faraday.

Michael Faraday (1791.-1867.) rođen je u Londonu, jednom od najsiromašnijih dijelova Londona. Otac mu je bio kovač, a majka kći zakupca. Kada je Faraday stigao u školsku dob, poslan je u osnovnu školu. Kurs koji je ovdje pohađao Faraday bio je vrlo uzak i ograničen samo na podučavanje čitanja, pisanja i početak brojanja.

Nekoliko koraka od kuće u kojoj je živjela obitelj Faraday nalazila se knjižara, koja je ujedno bila i knjigoveznica. To je mjesto gdje je Faraday stigao, nakon što je završio tečaj osnovna škola kada se postavilo pitanje o izboru zanimanja za njega. Michael je u to vrijeme imao samo 13 godina. Već u mladosti, kada je Faraday tek započeo samoobrazovanje, nastojao se oslanjati isključivo na činjenice i provjeravati tuđe izvještaje vlastitim iskustvima.

Te su težnje dominirale njime cijeli život kao glavna obilježja njegovog znanstvenog djelovanja. kemijski pokusi Faraday je to počeo raditi kao dječak pri prvom upoznavanju s fizikom i kemijom. Jednom je Michael prisustvovao jednom od predavanja Humphrey Davy, veliki engleski fizičar.

Faraday je napravio detaljnu bilješku predavanja, uvezao ga i poslao Davyju. Bio je toliko impresioniran da je ponudio Faradayu da radi s njim kao tajnik. Ubrzo je Davy otišao na putovanje Europom i poveo sa sobom Faradayja. Dvije godine posjećivali su najveća europska sveučilišta.

Vrativši se u London 1815. godine, Faraday je počeo raditi kao asistent u jednom od laboratorija Kraljevskog instituta u Londonu. U to vrijeme bio je to jedan od najboljih fizikalnih laboratorija na svijetu.Od 1816. do 1818. Faraday je objavio niz malih bilješki i malih memoara o kemiji. Faradayev prvi rad o fizici datira iz 1818. godine.

Na temelju iskustava svojih prethodnika i kombinirajući nekoliko vlastitih iskustava, do rujna 1821. Michael je tipkao "Priča o uspjehu elektromagnetizma". Već tada je napravio potpuno ispravan koncept o biti fenomena otklona magnetske igle pod djelovanjem struje.

Postigavši ovaj uspjeh, Faraday je deset godina napustio studij iz područja elektrike, posvetivši se proučavanju niza predmeta različite vrste. Godine 1823. Faraday je napravio jedno od najvažnijih otkrića na području fizike – prvi je postigao ukapljivanje plina, a ujedno je uspostavio jednostavnu, ali valjanu metodu za pretvaranje plinova u tekućinu. Godine 1824. Faraday je napravio nekoliko otkrića na području fizike.

Između ostalog, utvrdio je činjenicu da svjetlost utječe na boju stakla, mijenjajući je. NA slijedeće godine Faraday se ponovno okreće od fizike prema kemiji, a rezultat njegova rada na ovom području je otkriće benzina i sumporne naftalenske kiseline.

Godine 1831. Faraday je objavio raspravu O posebnoj vrsti optičke iluzije, koja je poslužila kao osnova za lijep i znatiželjan optički projektil nazvan "kromotrop". Iste godine objavljena je još jedna rasprava znanstvenika "O vibrirajućim pločama". Mnoga od ovih djela mogla bi sama po sebi ovjekovječiti ime svog autora. Ali najvažnije od znanstveni radovi Faraday su njegova istraživanja u području e elektromagnetizam i električna indukcija.

Strogo govoreći, važnu granu fizike koja se bavi fenomenom elektromagnetizma i induktivnog elektriciteta, a koja je trenutno od tako velike važnosti za tehnologiju, stvorio je Faraday ni iz čega.

Do trenutka kada se Faraday konačno posvetio istraživanjima u području električne energije, ustanovljeno je da s običnim uvjetima prisutnost naelektriziranog tijela dovoljna je da njegov utjecaj pobudi elektricitet u svakom drugom tijelu. Istodobno se znalo da žica kroz koju prolazi struja i koja je također naelektrizirano tijelo nema nikakvog utjecaja na druge žice postavljene u blizini.

Što je uzrokovalo ovu iznimku? To je pitanje koje je zanimalo Faradaya i do čijeg ga je rješenja dovelo velika otkrića u području indukcijske električne energije. Kao i obično, Faraday je započeo niz eksperimenata koji su trebali razjasniti bit stvari.

Faraday je namotao dvije izolirane žice međusobno paralelne na istu drvenu oklagiju. Krajeve jedne žice spojio je na bateriju od deset elemenata, a krajeve druge na osjetljivi galvanometar. Kada je struja prošla kroz prvu žicu,

Faraday je svu svoju pozornost usmjerio na galvanometar, očekujući da će iz njegovih oscilacija primijetiti pojavu struje i u drugoj žici. Međutim, ništa od toga nije bilo: galvanometar je ostao miran. Faraday je odlučio povećati struju i uveo 120 galvanskih ćelija u krug. Rezultat je isti. Faraday je ponovio ovaj eksperiment na desetke puta, sve s istim uspjehom.

Svatko drugi na njegovu mjestu napustio bi eksperiment, uvjeren da struja koja prolazi kroz žicu nema utjecaja na susjednu žicu. Ali Faraday je uvijek pokušavao iz svojih eksperimenata i opažanja izvući sve što su mogli dati, pa je stoga, nakon što je dobio izravan učinak na žicu spojenu na galvanometar, počeo tražiti nuspojave.

Odmah je primijetio da galvanometar, ostajući potpuno miran tijekom cijelog prolaska struje, dolazi u oscilaciju pri samom zatvaranju strujnog kruga i pri njegovom otvaranju.Ispostavilo se da u trenutku kada struja prođe u prvu žicu, a isto tako kada je i ova druga žica pobuđena strujom, koja u prvom slučaju ima suprotan smjer od prve struje i ista je s njom u drugom slučaju i traje samo jedan trenutak.

Te sekundarne trenutne struje, uzrokovane utjecajem primarnih, Faraday je nazvao induktivnim i to im se ime očuvalo do sada. Budući da su trenutne, momentalno nestajuće nakon pojave, induktivne struje ne bi imale praktičan značaj da Faraday nije pronašao način da uz pomoć genijalnog uređaja (komutatora) stalno prekida i ponovno provodi primarnu struju koja dolazi iz baterije kroz prva žica, zbog čega se u drugoj žici kontinuirano pobuđuje sve više induktivnih struja, postajući tako konstantna. Tako je pronađen novi izvor električna energija, uz prethodno poznate (trenje i kemijski procesi), - indukcija, i nova vrsta ova energija - indukcijski elektricitet.

Nastavljajući svoje eksperimente, Faraday je dalje otkrio da je jednostavna aproksimacija žice uvijene u zatvorenu krivulju drugoj, duž koje teče galvanska struja, dovoljna da potakne induktivnu struju u smjeru suprotnom od galvanske struje u neutralnoj žici, da uklanjanje neutralne žice opet pobuđuje u njoj induktivnu struju.Struja je već u istom smjeru kao i galvanska struja koja teče duž fiksne žice, te da se, konačno, te induktivne struje pobuđuju samo tijekom približavanja i uklanjanja žice na vodič galvanske struje, a bez tog kretanja struje se ne pobuđuju, ma koliko žice bile međusobno blizu.

Tako je otkrivena nova pojava, slična gore opisanoj pojavi indukcije tijekom zatvaranja i prekida galvanske struje. Ova otkrića su pak dovela do novih. Ako je moguće proizvesti induktivnu struju zatvaranjem i zaustavljanjem galvanske struje, ne bi li se isti rezultat dobio magnetizacijom i demagnetizacijom željeza?

Rad Oersteda i Ampèrea već je uspostavio odnos između magnetizma i elektriciteta. Bilo je poznato da željezo postaje magnet kada se oko njega namota izolirana žica i kroz nju prođe galvanska struja, te da magnetska svojstva ovog željeza prestati čim struja prestane.

Na temelju toga, Faraday je smislio ovu vrstu eksperimenta: dvije izolirane žice bile su namotane oko željeznog prstena; štoviše, jedna žica je bila namotana oko jedne polovice prstena, a druga oko druge. Kroz jednu žicu prošla je struja iz galvanske baterije, a krajevi druge spojeni na galvanometar. I tako, kada se struja zatvorila ili zaustavila, i kada je, posljedično, željezni prsten magnetiziran ili demagnetiziran, igla galvanometra je brzo oscilirala, a zatim brzo stala, to jest, sve iste trenutne induktivne struje bile su pobuđene u neutralnoj žici - ovo vrijeme: već pod utjecajem magnetizma.

Tako je ovdje po prvi put magnetizam pretvoren u električnu energiju. Dobivši ove rezultate, Faraday je odlučio diverzificirati svoje eksperimente. Umjesto željeznog prstena, počeo je koristiti željeznu traku. Umjesto da uzbudi magnetizam u željezu galvanskom strujom, on je magnetizirao željezo dodirujući ga na trajni čelični magnet. Rezultat je bio isti: u žici omotanoj oko željeza, uvijek! struja je bila pobuđena u trenutku magnetizacije i demagnetizacije željeza.

Tada je Faraday uveo čelični magnet u žičanu spiralu - približavanje i uklanjanje potonjeg uzrokovalo je u žici indukcijske struje. Jednom riječju, magnetizam je, u smislu pobuđivanja induktivnih struja, djelovao na potpuno isti način kao i galvanska struja.