La scoperta di Faraday e Lenz: la legge dell'induzione elettromagnetica è la formula del fenomeno. Cosa determina la forza e la direzione della corrente di induzione

UN CAMPO MAGNETICO

L'interazione magnetica delle cariche elettriche in movimento secondo i concetti della teoria dei campi è spiegata come segue: qualsiasi movimento carica elettrica crea un campo magnetico nello spazio circostante che può agire su altre cariche elettriche in movimento.

A - quantità fisica, che è la caratteristica di potenza campo magnetico. Si chiama induzione magnetica (o induzione del campo magnetico).

Induzione magnetica- quantità vettoriale. Il modulo del vettore di induzione magnetica è uguale al rapporto tra il valore massimo della forza Ampère agente su un conduttore rettilineo percorso da corrente e l'intensità della corrente nel conduttore e la sua lunghezza:

Unità di induzione magnetica. A sistema internazionale unità per unità di induzione magnetica, viene presa l'induzione di un tale campo magnetico, in cui per ogni metro della lunghezza del conduttore con una forza di corrente di 1 A, Forza massima Ampere 1 N. Questa unità è chiamata tesla (abbreviato: Tl), in onore dell'eccezionale fisico jugoslavo N. Tesla:

FORZA LORENZO

Il movimento di un conduttore con corrente in un campo magnetico mostra che il campo magnetico agisce sulle cariche elettriche in movimento. La forza dell'amperaggio agisce sul conduttore F A \u003d IBlsin a, e la forza di Lorentz agisce sulla carica in movimento:

dove un- angolo tra i vettori B e v.

Movimento di particelle cariche in un campo magnetico. In un campo magnetico uniforme, una particella carica che si muove ad una velocità perpendicolare alle linee di induzione del campo magnetico è soggetta ad una forza m, costante in valore assoluto e diretta perpendicolarmente al vettore di velocità.Sotto l'azione di una forza magnetica, la particella acquisisce un'accelerazione il cui modulo è uguale a:

In un campo magnetico uniforme, questa particella si muove in un cerchio. Il raggio di curvatura della traiettoria lungo la quale si muove la particella è determinato dalla condizione da cui segue,

Il raggio di curvatura della traiettoria è un valore costante, poiché la forza perpendicolare al vettore velocità cambia solo la sua direzione, ma non il suo modulo. E questo significa che questa traiettoria è un cerchio.

Il periodo di rivoluzione di una particella in un campo magnetico uniforme è:

L'ultima espressione mostra che il periodo di rivoluzione di una particella in un campo magnetico uniforme non dipende dalla velocità e dal raggio della traiettoria del suo moto.

Se tensione campo elettricoè zero, allora la forza di Lorentz l è uguale alla forza magnetica m:

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

Fenomeno induzione elettromagnetica scoperto da Faraday, il quale ha scoperto che una corrente elettrica nasce in un circuito conduttore chiuso con qualsiasi cambiamento nel campo magnetico che penetra nel circuito.

FLUSSO MAGNETICO

flusso magnetico F(flusso di induzione magnetica) attraverso una superficie con un'area S- un valore uguale al prodotto del modulo del vettore di induzione magnetica e dell'area S e il coseno dell'angolo un tra il vettore e la normale alla superficie:

F=BSco

Unità SI flusso magnetico 1 Weber (Wb) - flusso magnetico attraverso una superficie di 1 m 2 situata perpendicolarmente alla direzione di un campo magnetico uniforme, la cui induzione è 1 T:

Induzione elettromagnetica- fenomeno di occorrenza corrente elettrica in un circuito conduttore chiuso con qualsiasi variazione del flusso magnetico che penetra nel circuito.

Nascendo in un circuito chiuso, la corrente di induzione ha una direzione tale che il suo campo magnetico contrasta la variazione del flusso magnetico da cui è causata (regola di Lenz).

LEGGE DELL'INDUZIONE ELETTROMAGNETICA

Gli esperimenti di Faraday hanno mostrato che la forza della corrente induttiva I i in un circuito conduttore è direttamente proporzionale alla velocità di variazione del numero di linee di induzione magnetica che penetrano nella superficie delimitata da questo circuito.

Pertanto, la forza della corrente di induzione è proporzionale alla velocità di variazione del flusso magnetico attraverso la superficie delimitata dal contorno:

È noto che se nel circuito compare una corrente, ciò significa che sulle cariche libere del conduttore agiscono forze esterne. Il lavoro di queste forze per spostare una carica unitaria lungo un circuito chiuso è chiamato forza elettromotrice (EMF). Trova l'EMF di induzione ε i .

Secondo la legge di Ohm per un circuito chiuso

Poiché R non dipende da , allora

La fem di induzione coincide in direzione con la corrente indotta e questa corrente, secondo la regola di Lenz, è diretta in modo che il flusso magnetico da essa creato contrasti la variazione del flusso magnetico esterno.

Legge dell'induzione elettromagnetica

La fem di induzione in un circuito chiuso è uguale alla velocità di variazione del flusso magnetico che penetra nel circuito, presa con il segno opposto:

AUTOINDUZIONE. INDUTTANZA

L'esperienza dimostra che il flusso magnetico F, associato al circuito, è direttamente proporzionale all'intensità della corrente in questo circuito:

F \u003d L * I .

Induttanza ad anello l- coefficiente di proporzionalità tra la corrente che attraversa il circuito ed il flusso magnetico da esso creato.

L'induttanza di un conduttore dipende dalla sua forma, dimensione e proprietà dell'ambiente.

autoinduzione- il fenomeno del verificarsi di induzione EMF nel circuito al variare del flusso magnetico, causato da una variazione della corrente che passa attraverso il circuito stesso.

Autoinduzione - caso speciale induzione elettromagnetica.

Induttanza - un valore numericamente uguale a Autoinduzione EMF, che si verificano nel circuito quando la forza attuale in esso cambia di unità per unità di tempo. In SI, l'unità di induttanza è l'induttanza di un tale conduttore, in cui, quando l'intensità della corrente cambia di 1 A, in 1 s, si verifica un EMF di autoinduzione di 1 V. Questa unità è chiamata henry (H) :

ENERGIA DEL CAMPO MAGNETICO

Il fenomeno dell'autoinduzione è analogo al fenomeno dell'inerzia. L'induttanza gioca lo stesso ruolo con un cambiamento di corrente come la massa fa con un cambiamento nella velocità di un corpo. La velocità è analoga alla corrente.

Quindi l'energia del campo magnetico della corrente può essere considerata un valore simile all'energia cinetica del corpo:

Supponiamo che dopo aver scollegato la bobina dalla sorgente, la corrente nel circuito diminuisca nel tempo secondo una legge lineare.

L'EMF di autoinduzione in questo caso ha un valore costante:

dove I è il valore iniziale della corrente, t è l'intervallo di tempo durante il quale la corrente diminuisce da I a 0.

Durante il tempo t, una carica elettrica attraversa il circuito q = io cp t. Come io cp = (io + 0)/2 = io/2, quindi q=It/2. Pertanto, il lavoro di una corrente elettrica:

Questo lavoro è dovuto all'energia del campo magnetico della bobina. Quindi otteniamo di nuovo:

Esempio. Determina l'energia del campo magnetico della bobina, in cui a una corrente di 7,5 A il flusso magnetico è 2,3 * 10 -3 Wb. Come cambierà l'energia del campo se la corrente viene dimezzata?

L'energia del campo magnetico della bobina W 1 = LI 1 2 /2. Per definizione, l'induttanza della bobina L \u003d F / I 1. Quindi,

Una corrente di induzione è una corrente che si verifica in un circuito conduttore chiuso in un campo magnetico alternato. Questa corrente può verificarsi in due casi. Se c'è un circuito fisso attraversato da un flusso variabile di induzione magnetica. Oppure quando un circuito conduttore si muove in un campo magnetico costante, che provoca anche un cambiamento nel flusso magnetico del circuito penetrante.

Figura 1 - Il conduttore si muove in un campo magnetico costante

La causa della corrente di induzione è il vortice campo elettrico, che è generato dal campo magnetico. Questo campo elettrico agisce su cariche libere in un conduttore posto in questo campo elettrico a vortice.

Figura 2 - campo elettrico a vortice

Puoi anche trovare una definizione del genere. La corrente induttiva è una corrente elettrica che si verifica a causa dell'azione dell'induzione elettromagnetica. Se non approfondisci la complessità della legge dell'induzione elettromagnetica, in poche parole può essere descritta come segue. L'induzione elettromagnetica è il verificarsi di corrente in un circuito conduttore sotto l'influenza di un campo magnetico alternato.

Usando questa legge, puoi anche determinare l'entità della corrente di induzione. Poiché ci dà il valore dell'EMF che si verifica nel circuito sotto l'azione di un campo magnetico alternato.

Formula 1 - EMF di induzione del campo magnetico.

Come si può vedere dalla formula 1, l'entità dell'EMF di induzione, e quindi la corrente di induzione, dipende dalla velocità di variazione del flusso magnetico che penetra nel circuito. Cioè, più velocemente cambia il flusso magnetico, maggiore è la corrente di induzione che può essere ottenuta. Nel caso in cui abbiamo un campo magnetico costante in cui si muove il circuito conduttore, il valore dell'EMF dipenderà dalla velocità del circuito.

Per determinare la direzione della corrente di induzione viene utilizzata la regola di Lenz. Il che dice che la corrente di induzione è diretta verso la corrente che l'ha provocata. Da qui il segno meno nella formula per definizioni di campi elettromagnetici induzione.

La corrente di induzione gioca un ruolo importante nella moderna ingegneria elettrica. Ad esempio, la corrente di induzione che si verifica nel rotore motore a induzione, interagisce con la corrente fornita dalla fonte di alimentazione nel suo statore, a seguito della quale il rotore ruota. I moderni motori elettrici sono costruiti su questo principio.

Figura 3 - motore asincrono.

In un trasformatore, la corrente induttiva che si verifica nell'avvolgimento secondario viene utilizzata per alimentare vari apparecchi elettrici. Il valore di questa corrente può essere impostato dai parametri del trasformatore.

Figura 4 - trasformatore elettrico.

E infine, le correnti di induzione possono verificarsi anche in conduttori massicci. Queste sono le cosiddette correnti di Foucault. Grazie a loro, è possibile produrre la fusione ad induzione dei metalli. Cioè, le correnti parassite che scorrono nel conduttore lo fanno riscaldare. A seconda dell'entità di queste correnti, il conduttore può essere riscaldato al di sopra del punto di fusione.

Figura 5 - fusione a induzione dei metalli.

Quindi, abbiamo scoperto che la corrente di induzione può avere un effetto meccanico, elettrico e termico. Tutti questi effetti sono ampiamente utilizzati in mondo moderno sia a livello industriale che domestico.

Se non vi è alcun cambiamento nel campo magnetico, non ci sarà corrente elettrica. Anche se il campo magnetico esiste. Possiamo dire che la corrente elettrica induttiva è direttamente proporzionale, in primo luogo, al numero di spire e, in secondo luogo, alla velocità del campo magnetico con cui questo campo magnetico cambia rispetto alle spire della bobina.

Riso. 3. Cosa determina l'intensità della corrente induttiva?

Per caratterizzare il campo magnetico viene utilizzata una grandezza chiamata flusso magnetico. Caratterizza il campo magnetico nel suo insieme, ne parleremo nella prossima lezione. Ora notiamo solo che è il cambiamento nel flusso magnetico, cioè il numero di linee di campo magnetico che penetrano in un circuito con corrente (una bobina, ad esempio), porta alla comparsa di una corrente di induzione in questo circuito.

Fisica. Grado 9

Argomento: campo elettromagnetico

Lezione 44. flusso magnetico

Eryutkin E.S., insegnante di fisica della massima categoria, scuola secondaria №1360

Introduzione. Gli esperimenti di Faraday

Continuando lo studio dell'argomento "Induzione elettromagnetica", diamo un'occhiata più da vicino a un concetto come flusso magnetico.

Sai già come rilevare il fenomeno dell'induzione elettromagnetica - se viene attraversato un conduttore chiuso linee magnetiche, in questo conduttore viene generata una corrente elettrica. Tale corrente è chiamata induttiva.

Ora discutiamo di come viene generata questa corrente elettrica e qual è la cosa principale per far apparire questa corrente.

Prima di tutto, passiamo a L'esperienza di Faraday e guarda di nuovo le sue caratteristiche importanti.

Quindi, abbiamo un amperometro, una bobina con un largo numero giri, che è cortocircuitato a questo amperometro.

Prendiamo un magnete e, allo stesso modo della lezione precedente, abbassiamo questo magnete nella bobina. La freccia devia, cioè c'è una corrente elettrica in questo circuito.

Riso. 1. Esperienza nel rilevamento della corrente di induzione.

Ma quando il magnete è all'interno della bobina, non c'è corrente elettrica nel circuito. Ma non appena si tenta di estrarre questo magnete dalla bobina, una corrente elettrica riappare nel circuito, ma la direzione di questa corrente cambia nell'opposto.

Si noti inoltre che il valore della corrente elettrica che scorre nel circuito dipende anche dalle proprietà del magnete stesso. Se prendi un altro magnete e fai lo stesso esperimento, il valore della corrente cambia in modo significativo, in questo caso la corrente diventa più piccola.

Dopo aver condotto esperimenti, possiamo concludere che la corrente elettrica che si verifica in un conduttore chiuso (in una bobina) è associata a un campo magnetico magnete permanente.

In altre parole, la corrente elettrica dipende da alcune caratteristiche del campo magnetico. E abbiamo già introdotto una tale caratteristica - induzione magnetica.

Ricordiamo che l'induzione magnetica è indicata dalla lettera, è una quantità vettoriale. E l'induzione magnetica si misura in Tesla.

⇒ - Tesla - in onore dello scienziato europeo e americano Nikola Tesla.

Induzione magnetica caratterizza l'effetto di un campo magnetico su un conduttore percorso da corrente posto in questo campo.

Ma quando parliamo di corrente elettrica, dobbiamo capire che la corrente elettrica, e lo sai dal grado 8, nasce sotto l'influenza di un campo elettrico.

Pertanto, possiamo concludere che la corrente di induzione elettrica appare a causa del campo elettrico, che a sua volta si forma come risultato del campo magnetico. E una tale relazione è solo effettuata a causa di flusso magnetico.

La relazione tra campi elettrici e magnetici è stata notata per molto tempo. Questa connessione fu scoperta nel XIX secolo dal fisico inglese Faraday e le diede un nome. Appare nel momento in cui il flusso magnetico penetra nella superficie di un circuito chiuso. Dopo che si verifica un cambiamento nel flusso magnetico per un certo tempo, in questo circuito appare una corrente elettrica.

Il rapporto tra induzione elettromagnetica e flusso magnetico

Viene visualizzata l'essenza del flusso magnetico famosa formula: Ф = BS cos α. In esso, F è un flusso magnetico, S è la superficie del contorno (area), B è il vettore dell'induzione magnetica. L'angolo α è formato dalla direzione del vettore di induzione magnetica e dalla normale alla superficie del contorno. Ne consegue che il flusso magnetico raggiungerà la soglia massima a cos α = 1 e la soglia minima a cos α = 0.

Nella seconda variante, il vettore B sarà perpendicolare alla normale. Si scopre che le linee di flusso non attraversano il contorno, ma scorrono solo lungo il suo piano. Pertanto, le caratteristiche saranno determinate dalle linee del vettore B che intersecano la superficie del contorno. Per il calcolo, Weber viene utilizzato come unità di misura: 1 wb \u003d 1v x 1s (volt-secondo). Un'altra unità di misura più piccola è il maxwell (µs). È: 1 wb \u003d 108 μs, ovvero 1 μs \u003d 10-8 wb.

Per la ricerca di Faraday sono state utilizzate due spirali di filo, isolate l'una dall'altra e posizionate su una bobina di legno. Uno di questi era collegato a una fonte di energia e l'altro a un galvanometro progettato per registrare piccole correnti. In quel momento, quando il circuito della spirale originale si chiudeva e si apriva, in un altro circuito la freccia dispositivo di misurazione respinto.

Condurre ricerche sul fenomeno dell'induzione

Nella prima serie di esperimenti, Michael Faraday ha inserito una barra di metallo magnetizzato in una bobina collegata a una corrente, quindi l'ha estratta (Fig. 1, 2).

1 2

Se un magnete è inserito in una bobina collegata a strumento di misura, una corrente induttiva inizia a fluire nel circuito. Se la barra magnetica viene rimossa dalla bobina, la corrente di induzione appare ancora, ma la sua direzione è già invertita. Di conseguenza, i parametri della corrente di induzione verranno modificati in direzione della barra e in funzione del polo con cui viene posta nella bobina. La forza della corrente è influenzata dalla velocità di movimento del magnete.

Nella seconda serie di esperimenti viene confermato un fenomeno in cui una corrente variabile in una bobina provoca una corrente di induzione in un'altra bobina (Fig. 3, 4, 5). Questo accade nei momenti di chiusura e apertura del circuito. La direzione della corrente dipenderà dalla chiusura o dall'apertura del circuito elettrico. Inoltre, queste azioni non sono altro che modi per modificare il flusso magnetico. Quando il circuito è chiuso, aumenterà e quando è aperto, diminuirà, penetrando contemporaneamente nella prima bobina.

3 4

5

Come risultato degli esperimenti, è stato riscontrato che il verificarsi di una corrente elettrica all'interno di un circuito conduttore chiuso è possibile solo quando sono posti in un campo magnetico alternato. Allo stesso tempo, il flusso può cambiare nel tempo con qualsiasi mezzo.

La corrente elettrica che appare sotto l'influenza dell'induzione elettromagnetica è chiamata induzione, anche se questa non sarà una corrente in senso convenzionale. Quando un circuito chiuso si trova in un campo magnetico, viene generata una fem con valore esatto, e non la corrente a seconda delle diverse resistenze.

Questo fenomeno è chiamato EMF di induzione, che è riflesso dalla formula: Eind = - ∆F / ∆t. Il suo valore coincide con la velocità di variazione del flusso magnetico che penetra nella superficie di un anello chiuso, prelevato da valore negativo. Il meno presente in questa espressione è un riflesso della regola di Lenz.

Regola di Lenz per il flusso magnetico

Una regola ben nota è stata derivata da una serie di studi negli anni '30 del XIX secolo. È formulato nel modo seguente:

La direzione della corrente di induzione, eccitata in un circuito chiuso da un flusso magnetico variabile, influenza il campo magnetico che crea in modo tale che, a sua volta, crea un ostacolo al flusso magnetico, causando l'apparenza corrente di induzione.

Quando il flusso magnetico aumenta, cioè diventa Ф > 0 e l'EMF di induzione diminuisce e diventa Eind< 0, в результате этого появляется электроток с такой направленностью, при которой под влиянием его магнитного поля происходит изменение потока в сторону уменьшения при его прохождении через плоскость замкнутого контура.

Se il flusso diminuisce, si verifica il processo inverso quando F< 0 и Еинд >0, cioè l'azione del campo magnetico della corrente di induzione, c'è un aumento del flusso magnetico che passa attraverso il circuito.

Il significato fisico della regola di Lenz è quello di riflettere la legge di conservazione dell'energia, quando quando una quantità diminuisce, l'altra aumenta e, al contrario, quando una quantità aumenta, l'altra diminuisce. Vari fattori influenzano anche la fem di induzione. Quando nella bobina viene inserito alternativamente un magnete forte e uno debole, il dispositivo mostrerà rispettivamente un valore più alto nel primo caso e un valore più basso nel secondo. La stessa cosa accade quando la velocità del magnete cambia.

La figura seguente mostra come viene determinata la direzione della corrente di induzione utilizzando la regola di Lenz. Colore blu corrisponde alle linee di forza dei campi magnetici della corrente di induzione e del magnete permanente. Si trovano nella direzione dei poli nord-sud presenti in ogni magnete.

Il cambiamento del flusso magnetico porta all'emergere di una corrente elettrica induttiva, la cui direzione provoca l'opposizione del suo campo magnetico, che impedisce i cambiamenti nel flusso magnetico. A questo proposito, le linee di forza del campo magnetico della bobina sono dirette nella direzione opposta alle linee di forza del magnete permanente, poiché il suo movimento avviene nella direzione di questa bobina.

Per determinare la direzione della corrente, viene utilizzato con una filettatura destrorsa. Deve essere avvitato in modo tale che la direzione del suo avanzamento coincida con la direzione delle linee di induzione della bobina. In questo caso, le direzioni della corrente di induzione e la rotazione della maniglia del succhiello coincideranno.

Come abbiamo già scoperto, la corrente elettrica è in grado di generare campi magnetici. Sorge la domanda: un campo magnetico può causare la comparsa di una corrente elettrica? Questo problema fu risolto dal fisico inglese Michael Faraday, che scoprì il fenomeno dell'induzione elettromagnetica nel 1831. Un conduttore a spirale si chiude su un galvanometro (Fig. 3.19). Se un magnete permanente viene spinto nella bobina, il galvanometro mostrerà la presenza di corrente per l'intero periodo di tempo mentre il magnete si muove rispetto alla bobina. Quando il magnete viene estratto dalla bobina, il galvanometro mostra la presenza di una corrente nella direzione opposta. Un cambiamento nella direzione della corrente si verifica quando cambia il polo retrattile o retrattile del magnete.

Risultati simili sono stati osservati sostituendo un magnete permanente con un elettromagnete (bobina con corrente). Se entrambe le bobine sono fisse immobili, ma il valore della corrente viene modificato in una di esse, in questo momento si osserva una corrente di induzione nell'altra bobina.

IL FENOMENO DELL'INDUZIONE ELETTROMAGNETICA consiste nel verificarsi di una forza elettromotrice (emf) di induzione in un circuito conduttore, attraverso la quale cambia il flusso del vettore di induzione magnetica. Se il circuito è chiuso, si genera una corrente di induzione.

Scoperta del fenomeno dell'induzione elettromagnetica:

1) mostrato relazione tra campo elettrico e magnetico;

2) suggerito metodo di generazione della corrente elettrica utilizzando un campo magnetico.

Principali proprietà della corrente di induzione:

1. La corrente di induzione si verifica sempre quando si verifica un cambiamento nel flusso di induzione magnetica accoppiato al circuito.

2. La forza della corrente di induzione non dipende dal metodo di modifica del flusso di induzione magnetica, ma è determinata solo dalla velocità della sua variazione.

Gli esperimenti di Faraday hanno scoperto che l'entità della forza elettromotrice di induzione è proporzionale alla velocità di variazione del flusso magnetico che penetra nel circuito conduttore (legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica)

Oppure , (3.46)

dove (dF) è la variazione del flusso nel tempo (dt). FLUSSO MAGNETICO o FLUSSO DI INDUZIONE MAGNETICA si chiama valore, che si determina in base alla seguente relazione: ( flusso magnetico attraverso una superficie S): Ф=ВScosα, (3.45), l'angolo a è l'angolo tra la normale alla superficie in esame e la direzione del vettore di induzione del campo magnetico

unità di flusso magnetico nel sistema SI viene chiamato weber- [Wb \u003d Tl × m 2].

Il segno "-" nella formula significa che la fem. l'induzione provoca una corrente di induzione, il cui campo magnetico contrasta qualsiasi variazione del flusso magnetico, ad es. a >0 f.e.m. induzione e AND<0 и наоборот.

fem l'induzione è misurata in volt

Per trovare la direzione della corrente di induzione, c'è la regola di Lenz (la regola è stata stabilita nel 1833): la corrente di induzione ha una direzione tale che il campo magnetico che crea tende a compensare la variazione del flusso magnetico che ha causato questa corrente di induzione .

Ad esempio, se si spinge il polo nord del magnete nella bobina, cioè si aumenta il flusso magnetico attraverso i suoi giri, nella bobina si genera una corrente di induzione in una direzione tale che all'estremità della bobina più vicina appare un polo nord al magnete (Fig. 3.20). Quindi, il campo magnetico della corrente di induzione tende a neutralizzare la variazione del flusso magnetico che lo ha causato.

Non solo un campo magnetico alternato genera una corrente di induzione in un conduttore chiuso, ma anche quando un conduttore chiuso di lunghezza l si muove in un campo magnetico costante (B) ad una velocità v, nel conduttore si forma una fem:

a (B Ùv) (3.47)

Come già sai, forza elettromotiva nella catena è il risultato di forze esterne. Quando il conduttore si muove in un campo magnetico, il ruolo delle forze esterne esegue forza di Lorentz(che agisce dal lato del campo magnetico su una carica elettrica in movimento). Sotto l'azione di questa forza, si verifica una separazione delle cariche e una differenza di potenziale sorge alle estremità del conduttore. fem l'induzione in un conduttore è il lavoro di unità in movimento lungo il conduttore.

Direzione della corrente di induzione può essere determinato secondo la regola della mano destra:Il vettore B entra nel palmo, il pollice abdotto coincide con la direzione della velocità del conduttore e 4 dita indicano la direzione della corrente di induzione.

Pertanto, un campo magnetico alternato provoca la comparsa di un campo elettrico indotto. Esso non potenzialmente(al contrario di elettrostatico), perché Lavoro dallo spostamento di una singola carica positiva uguale a fem. induzione, non zero.

Tali campi sono chiamati vortice. Le linee di forza del vortice campo elettrico - rinchiusi in se stessi in contrasto con le linee di intensità del campo elettrostatico.

fem l'induzione si verifica non solo nei conduttori vicini, ma anche nel conduttore stesso quando cambia il campo magnetico della corrente che scorre attraverso il conduttore. occorrenza em. in qualsiasi conduttore, quando la forza della corrente cambia in esso (quindi, il flusso magnetico nel conduttore) è chiamato autoinduzione e la corrente indotta in questo conduttore è corrente di autoinduzione.

La corrente in un circuito chiuso crea un campo magnetico nello spazio circostante, la cui intensità è proporzionale alla forza della corrente I. Pertanto, il flusso magnetico Ф che penetra nel circuito è proporzionale alla forza della corrente nel circuito

Ô=L×I, (3.48).

L è il coefficiente di proporzionalità, chiamato coefficiente di autoinduzione o, semplicemente, induttanza. L'induttanza dipende dalle dimensioni e dalla forma del circuito, nonché dalla permeabilità magnetica del mezzo che circonda il circuito.

In questo senso, l'induttanza del circuito - analogico la capacità elettrica di un conduttore solitario, che dipende anche solo dalla forma del conduttore, dalle sue dimensioni e dalla permittività del mezzo.

L'unità di induttanza è henry (H): 1H - l'induttanza di un tale circuito, il cui flusso magnetico di autoinduzione a una corrente di 1A è 1Wb (1Hn \u003d 1Wb / A \u003d 1V s / A).

Se L=cost, allora emf. l'autoinduzione può essere rappresentata nella forma seguente:

, o , (3.49)

dove DI (dI) è la variazione di corrente nel circuito contenente l'induttore (o circuito) L, durante il tempo Dt (dt). Il segno "-" in questa espressione significa che la fem. l'autoinduzione impedisce un cambiamento di corrente (cioè, se la corrente in un circuito chiuso diminuisce, la fem di autoinduzione porta a una corrente nella stessa direzione e viceversa).

Una delle manifestazioni dell'induzione elettromagnetica è il verificarsi di correnti di induzione chiuse in mezzi conduttivi continui: corpi metallici, soluzioni elettrolitiche, organi biologici, ecc. Tali correnti sono chiamate correnti parassite o correnti di Foucault. Queste correnti sorgono quando un corpo conduttore si muove in un campo magnetico e/o quando cambia nel tempo l'induzione del campo in cui i corpi sono posti. L'intensità delle correnti di Foucault dipende dalla resistenza elettrica dei corpi, nonché dalla velocità di variazione del campo magnetico.

Anche le correnti di Foucault obbediscono alla regola di Lenz : il loro campo magnetico è diretto in modo da contrastare la variazione del flusso magnetico che induce correnti parassite.

Pertanto, i conduttori massicci sono decelerati in un campo magnetico. Nelle macchine elettriche, al fine di ridurre al minimo l'effetto delle correnti di Foucault, i nuclei dei trasformatori e i circuiti magnetici delle macchine elettriche sono assemblati da lastre sottili isolate l'una dall'altra da una speciale vernice o scala.

Le correnti parassite causano un forte riscaldamento dei conduttori. Joule di calore generato dalle correnti di Foucault, Usato nei forni metallurgici ad induzione per la fusione dei metalli, secondo la legge di Joule-Lenz.