Maksymalny strumień magnetyczny. Strumień indukcji pola magnetycznego

Indukcja magnetyczna - to gęstość strumienia magnetycznego w danym punkcie pola. Jednostką indukcji magnetycznej jest tesla.(1 T \u003d 1 Wb / m 2).

Wracając do poprzednio otrzymanego wyrażenia (1), możemy obliczyć strumień magnetyczny przez określoną powierzchnię jako iloczyn ilości ładunku przepływającego przez przewodnik wyrównany z granicą tej powierzchni z całkowitym zanikiem pole magnetyczne, na rezystancji obwodu elektrycznego, przez który przepływają te ładunki

.

W opisanych powyżej eksperymentach z cewką testową (pierścieniem) został on usunięty na odległość, przy której zniknęły wszelkie przejawy pola magnetycznego. Ale możesz po prostu przesunąć tę cewkę w polu, a jednocześnie będą się w niej poruszać ładunki elektryczne. Przejdźmy w wyrażeniu (1) do przyrostów

Ф + Δ Ф = r(q - Δ q) => Δ Ф = - rΔq => Δ q\u003d -Δ F / r

gdzie Δ Ф i Δ q- przyrosty przepływu i liczba ładunków. Różne znaki przyrosty tłumaczy się tym, że ładunek dodatni w eksperymentach z usunięciem cewki odpowiadał zanikowi pola, tj. ujemny przyrost strumienia magnetycznego.

Za pomocą zwoju testowego można zbadać całą przestrzeń wokół magnesu lub cewki prądowej i zbudować linie, kierunek stycznych, którym w każdym punkcie będzie odpowiadał kierunek wektora indukcji magnetycznej B(rys. 3)

Linie te nazywane są liniami wektora indukcji magnetycznej lub linie magnetyczne .

Przestrzeń pola magnetycznego można mentalnie podzielić powierzchniami rurowymi utworzonymi przez linie magnetyczne, a powierzchnie można dobrać w taki sposób, aby strumień magnetyczny wewnątrz każdej takiej powierzchni (tuby) był liczbowo równy jeden i przedstawiają graficznie linie osiowe tych rur. Takie rury nazywane są pojedynczymi, a linie ich osi nazywane są pojedyncze linie magnetyczne . Obraz pola magnetycznego przedstawiony za pomocą pojedynczych linii daje nie tylko jakościowe, ale także ilościowe wyobrażenie o tym, ponieważ. w tym przypadku wartość wektora indukcji magnetycznej okazuje się równa liczbie linii przechodzących przez powierzchnię jednostkową normalną do wektora B, a liczba linii przechodzących przez dowolną powierzchnię jest równa wartości strumienia magnetycznego .

Linie magnetyczne są ciągłe i tę zasadę można matematycznie przedstawić jako

tych. strumień magnetyczny przechodzący przez dowolną zamkniętą powierzchnię zero .

Wyrażenie (4) dotyczy powierzchni s dowolna forma. Jeśli weźmiemy pod uwagę strumień magnetyczny przechodzący przez powierzchnię utworzoną przez zwoje cewki cylindrycznej (rys. 4), to można go podzielić na powierzchnie utworzone przez poszczególne zwoje, tj. s=s 1 +s 2 +...+s osiem . Ponadto w ogólnym przypadku różne strumienie magnetyczne będą przechodzić przez powierzchnie różnych zwojów. Tak więc na ryc. 4, osiem pojedynczych cewek przechodzi przez powierzchnie środkowych zwojów cewki. linie magnetyczne, a tylko cztery przez powierzchnie skrajnych zakrętów.

W celu wyznaczenia całkowitego strumienia magnetycznego przechodzącego przez powierzchnię wszystkich zwojów konieczne jest zsumowanie strumieni przechodzących przez powierzchnie poszczególnych zwojów, czyli zazębiających się z poszczególnymi zwojami. Na przykład strumienie magnetyczne zazębiające się z czterema górnymi zwojami cewki na ryc. 4 będzie równe: F 1 = 4; F 2 = 4; F3=6; F 4 \u003d 8. Również lustrzanie symetryczny z dołem.

Połączenie topnika - wirtualny (całkowity urojony) strumień magnetyczny Ψ, blokujący się na wszystkich zwojach cewki, jest liczbowo równy sumie strumieni zazębiających się z poszczególnymi zwojami: Ψ = w e F m, gdzie F m- strumień magnetyczny wytworzony przez prąd przepływający przez cewkę oraz w e jest równoważną lub efektywną liczbą zwojów cewki. Fizycznym znaczeniem powiązania strumienia jest sprzężenie pól magnetycznych zwojów cewek, które można wyrazić współczynnikiem (krotnością) powiązania strumienia k= /Ф = w mi.

Oznacza to, że w przypadku pokazanym na rysunku dwie lustrzane symetryczne połówki cewki:

Ψ \u003d 2 (Ф 1 + Ф 2 + Ф 3 + Ф 4) \u003d 48

Wirtualność, czyli połączenie strumienia urojonego, przejawia się w tym, że nie reprezentuje rzeczywistego strumienia magnetycznego, którego żadna indukcyjność nie może się pomnożyć, ale zachowanie impedancji cewki jest takie, że wydaje się, że strumień magnetyczny wzrasta o wielokrotność efektywnej liczby zwojów, choć w rzeczywistości jest to po prostu współdziałanie zwojów w tym samym polu. Gdyby cewka zwiększała strumień magnetyczny przez sprzężenie strumienia, to byłoby możliwe tworzenie na cewce powielaczy pola magnetycznego nawet bez prądu, ponieważ sprzężenie strumienia nie implikuje zamkniętego obwodu cewki, a jedynie geometrię połączenia cewki. bliskość zwojów.

Często rzeczywisty rozkład połączenia strumienia na zwojach cewki jest nieznany, ale można założyć, że jest równomierny i taki sam dla wszystkich zwojów, jeśli rzeczywista cewka zostanie zastąpiona równoważną z inną liczbą zwojów. w e, przy zachowaniu wielkości połączenia strumienia Ψ = w e F m, gdzie F m czy strumień jest sprzężony z wewnętrznymi zwojami cewki, oraz w e jest równoważną lub efektywną liczbą zwojów cewki. Dla tego rozważanego na ryc. 4 przypadki w e \u003d Ψ / F 4 \u003d 48 / 8 \u003d 6.

TOPNIK MAGNETYCZNY

TOPNIK MAGNETYCZNY(symbol F), miara siły i zasięgu POLA MAGNETYCZNEGO. Przepływ przez obszar A pod kątem prostym do tego samego pola magnetycznego wynosi Ф=mNA, gdzie m jest PRZEPUSZCZALNOŚCIĄ magnetyczną ośrodka, a H jest natężeniem pola magnetycznego. Gęstość strumienia magnetycznego to strumień na jednostkę powierzchni (symbol B), który jest równy H. Zmiana strumienia magnetycznego przez przewodnik elektryczny wywołuje SIŁĘ ELEKTRORUCHOWĄ.


Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny.

Zobacz, co „MAGNETIC FLOW” znajduje się w innych słownikach:

    Przepływ wektora indukcji magnetycznej B przez dowolną powierzchnię. strumień magnetyczny przez mały obszar dS, w którym wektor B jest niezmieniony, jest równy dФ = ВndS, gdzie Bn jest rzutem wektora na normalną do obszaru dS. Strumień magnetyczny Ф przez końcowy ... ... Wielki słownik encyklopedyczny

    - (strumień indukcji magnetycznej), strumień Ф wektora magnetycznego. indukcja B przez k.l. powierzchnia. M. p. dФ przez mały obszar dS, w którym wektor B można uznać za niezmieniony, jest wyrażony przez iloczyn wielkości obszaru i rzutu Bn wektora na ... ... Encyklopedia fizyczna

    strumień magnetyczny- wartość skalarna, równy przepływowi Indukcja magnetyczna. [GOST R 52002 2003] strumień magnetyczny Strumień indukcji magnetycznej przez powierzchnię prostopadłą do pola magnetycznego, zdefiniowany jako iloczyn indukcji magnetycznej w danym punkcie i obszarze ... ... Podręcznik tłumacza technicznego

    TOPNIK MAGNETYCZNY- strumień Ф wektora indukcji magnetycznej (patrz (5)) В przez powierzchnię S, normalny do wektora В w jednorodnym polu magnetycznym. Jednostka strumienia magnetycznego w SI (patrz) ... Wielka Encyklopedia Politechniczna

    Wartość charakteryzująca efekt magnetyczny na danej powierzchni. M. p. mierzy się liczbą magnetycznych linii siły przechodzących przez daną powierzchnię. Techniczny słownik kolejowy. M.: Transport państwowy…… Techniczny słownik kolejowy

    strumień magnetyczny - skalarny, równy strumieniowi indukcji magnetycznej... Źródło: ELEKTROTEHNIKA. TERMINY I DEFINICJE PODSTAWOWYCH POJĘĆ. GOST R 52002 2003 (zatwierdzony dekretem normy państwowej Federacji Rosyjskiej z dnia 01.09.2003 N 3 st) ... Oficjalna terminologia

    Przepływ wektora indukcji magnetycznej B przez dowolną powierzchnię. Strumień magnetyczny przez mały obszar dS, w którym wektor B jest niezmieniony, jest równy dФ = BndS, gdzie Bn jest rzutem wektora na normalną do obszaru dS. Strumień magnetyczny Ф przez końcowy ... ... słownik encyklopedyczny

    Elektrodynamika klasyczna ... Wikipedia

    strumień magnetyczny- , strumień indukcji magnetycznej strumień wektora indukcji magnetycznej przez dowolną powierzchnię. W przypadku zamkniętej powierzchni całkowity strumień magnetyczny wynosi zero, co odzwierciedla solenoidowy charakter pola magnetycznego, tj. brak w naturze ... Encyklopedyczny słownik metalurgiczny

    strumień magnetyczny- 12. Strumień magnetyczny Strumień indukcji magnetycznej Źródło: GOST 19880 74: Elektrotechnika. Podstawowe koncepcje. Terminy i definicje oryginalny dokument 12 magnetyczny na ... Słownik-odnośnik terminów dokumentacji normatywnej i technicznej

Książki

  • , Mitkevich V.F. Ta książka zawiera wiele rzeczy, na które nie zawsze poświęca się należytą uwagę, kiedy rozmawiamy o strumieniu magnetycznym, a co nie zostało jeszcze wystarczająco jasno określone lub nie zostało ...
  • Strumień magnetyczny i jego transformacja, VF Mitkevich Ta książka zostanie wyprodukowana zgodnie z Twoim zamówieniem przy użyciu technologii Print-on-Demand. W tej książce nie zawsze poświęca się należytej uwagi, jeśli chodzi o…

Elektryczny moment dipolowy
Ładunek elektryczny
indukcja elektryczna
Pole elektryczne
potencjał elektrostatyczny Zobacz też: Portal:Fizyka

strumień magnetyczny- wielkość fizyczna równa iloczynowi modułu wektora indukcji magnetycznej \vec B do obszaru S i cosinusa kąta α między wektorami \vec B i normalny \mathbf(n). Pływ \Phi_B jako całka wektora indukcji magnetycznej \vec B przez powierzchnię końcową S jest definiowany przez całkę po powierzchni:

{{{1}}}

W tym przypadku element wektora d S powierzchnia S zdefiniowana jako

{{{1}}}

Kwantyzacja strumienia magnetycznego

Wartości strumienia magnetycznego Φ przechodzącego

Napisz recenzję artykułu „Strumień magnetyczny”

Spinki do mankietów

Fragment charakteryzujący strumień magnetyczny

- C "est bien, mais ne demenagez pas de chez le prince Basile. Il est bon d" avoir un ami comme le prince, powiedziała, uśmiechając się do księcia Wasilija. - J "en sais quelque wybrał. N" est ce pas? [To dobrze, ale nie odchodź od księcia Wasilija. Dobrze mieć takiego przyjaciela. Coś o tym wiem. Czyż nie?] A ty wciąż jesteś taka młoda. Potrzebujesz porady. Nie gniewasz się na mnie, że korzystam z praw starych kobiet. - Zamilkła, bo kobiety zawsze milczą, czekając na coś po tym, jak powiedzą o swoich latach. - Jeśli się ożenisz, to inna sprawa. I złożyła je razem w jednym spojrzeniu. Pierre nie patrzył na Helen, a ona na niego. Ale wciąż była z nim strasznie blisko. Wymamrotał coś i zarumienił się.
Wracając do domu, Pierre długo nie mógł spać, myśląc o tym, co się z nim stało. Co się z nim stało? Nic. Uświadomił sobie tylko, że kobieta, którą znał jako dziecko, o której z roztargnieniem powiedział: „Tak, dobrze”, kiedy powiedziano mu, że Helen jest piękna, zrozumiał, że ta kobieta może należeć do niego.
„Ale ona jest głupia, sam powiedziałem, że jest głupia” — pomyślał. - W uczuciu, które we mnie wzbudziła, jest coś paskudnego, coś zakazanego. Powiedziano mi, że jej brat Anatol był w niej zakochany, a ona zakochała się w nim, że jest cała historia i że Anatol został od tego odesłany. Jej bratem jest Ippolit... Jej ojcem jest książę Wasilij... To niedobrze, pomyślał; a jednocześnie, gdy rozumował w ten sposób (rozumowania te były jeszcze niedokończone), uśmiechnął się i zdał sobie sprawę, że z powodu tych pierwszych pojawiła się kolejna seria rozumowań, że w tym samym czasie myślał o jej nieistotności i marząc o tym, jak byłaby jego żoną, jak mogłaby go kochać, jak mogłaby być zupełnie inna i jak wszystko, co o niej myślał i słyszał, może być nieprawdziwe. I znowu widział ją nie jako jakąś córkę księcia Wasilija, ale widział całe jej ciało, pokryte tylko szarą sukienką. „Ale nie, dlaczego ta myśl nie przyszła mi wcześniej do głowy?” I znowu powiedział sobie, że to niemożliwe; że w tym małżeństwie będzie coś paskudnego, nienaturalnego, jak mu się wydawało, nieuczciwego. Pamiętał jej dawne słowa, spojrzenia oraz słowa i spojrzenia tych, którzy widzieli je razem. Pamiętał słowa i spojrzenia Anny Pawłownej, gdy opowiadała mu o domu, pamiętał tysiące takich wskazówek od księcia Wasilija i innych, i był przerażony, że nie związał się w żaden sposób podczas wykonywania czegoś takiego, co , oczywiście, nie było dobre i czego nie powinien robić. Ale w tym samym czasie, gdy wyrażał sobie tę decyzję, z drugiej strony jego duszy wypłynął jej wizerunek z całym swoim kobiecym pięknem.

W listopadzie 1805 r. książę Wasilij musiał udać się do czterech prowincji na audyt. Zaaranżował to spotkanie dla siebie, aby w tym samym czasie odwiedzić swoje zrujnowane majątki i zabrać ze sobą (w miejscu swojego pułku) syna Anatola, aby razem z nim wezwać księcia Mikołaja Andriejewicza Bołkońskiego w celu poślubienia jego syna córce tego bogatego starca. Ale przed wyjazdem i tymi nowymi sprawami książę Wasilij musiał załatwić sprawy z Pierrem, który co prawda spędził całe dni w domu, to znaczy z księciem Wasilijem, z którym mieszkał, był śmieszny, wzburzony i głupi ( jak powinien być zakochany) w obecności Helen, ale nadal nie oświadczając się.

Materiały magnetyczne to takie, które podlegają wpływowi specjalnych pól sił, z kolei materiały niemagnetyczne nie podlegają lub słabo podlegają siłom pola magnetycznego, które zwykle jest reprezentowane przez linie siły (strumień magnetyczny), które mają pewne właściwości. Oprócz tego, że zawsze tworzą zamknięte pętle, zachowują się tak, jakby były sprężyste, czyli podczas zniekształcenia starają się powrócić do poprzedniej odległości i do naturalnego kształtu.

niewidzialna siła

Magnesy mają tendencję do przyciągania niektórych metali, zwłaszcza żelaza i stali, a także stopów niklu, niklu, chromu i kobaltu. Materiały, które wytwarzają siły przyciągające, to magnesy. Istnieją różne typy. Materiały, które można łatwo namagnesować, nazywane są ferromagnetycznymi. Mogą być twarde lub miękkie. Miękkie materiały ferromagnetyczne, takie jak żelazo, szybko tracą swoje właściwości. Magnesy wykonane z tych materiałów nazywane są tymczasowymi. Materiały sztywne, takie jak stal, znacznie dłużej zachowują swoje właściwości i są stosowane jako materiały trwałe.

Strumień magnetyczny: definicja i charakterystyka

Wokół magnesu istnieje pewne pole siłowe, a to stwarza możliwość energii. Strumień magnetyczny jest równy iloczynowi średnich pól sił prostopadłej powierzchni, w którą wnika. Jest on przedstawiony za pomocą symbolu „Φ”, jest mierzony w jednostkach zwanych Weberami (WB). Ilość przepływu przechodzącego przez dany obszar będzie się zmieniać w zależności od punktu wokół obiektu. Zatem strumień magnetyczny jest tak zwaną miarą natężenia pola magnetycznego lub prądu elektrycznego, opartą na całkowitej liczbie naładowanych linii siły przechodzących przez określony obszar.

Ujawnienie tajemnicy strumieni magnetycznych

Wszystkie magnesy, niezależnie od ich kształtu, mają dwa obszary, zwane biegunami, zdolne do wytworzenia pewnego łańcucha zorganizowanego i zrównoważonego układu niewidzialnych linii sił. Te linie ze strumienia tworzą specjalne pole, którego forma w niektórych miejscach jest intensywniejsza niż w innych. Obszary o największej atrakcyjności nazywane są biegunami. Wektorowych linii pola nie da się wykryć gołym okiem. Wizualnie zawsze pojawiają się jako linie siły z jednoznacznymi biegunami na każdym końcu materiału, gdzie linie są gęstsze i bardziej skoncentrowane. Strumień magnetyczny to linie, które wytwarzają wibracje przyciągania lub odpychania, pokazując ich kierunek i intensywność.

Linie strumienia magnetycznego

Linie siły magnetycznej definiuje się jako krzywe poruszające się po określonej ścieżce w polu magnetycznym. Styczna do tych krzywych w dowolnym punkcie pokazuje kierunek pola magnetycznego w nim. Charakterystyka:

    Każda linia przepływu tworzy zamkniętą pętlę.

    Te linie indukcyjne nigdy się nie przecinają, ale mają tendencję do kurczenia się lub rozciągania, zmieniając swoje wymiary w jednym lub drugim kierunku.

    Z reguły linie sił mają początek i koniec na powierzchni.

    Jest też pewien kierunek z północy na południe.

    Linie pola, które znajdują się blisko siebie, tworząc silne pole magnetyczne.

  • Gdy sąsiednie bieguny są takie same (północ-północ lub południe-południe), odpychają się. Gdy sąsiednie bieguny nie są wyrównane (północ-południe lub południe-północ), przyciągają się do siebie. Ten efekt przypomina słynne wyrażenie, które przyciągają przeciwieństwa.

Cząsteczki magnetyczne i teoria Webera

Teoria Webera opiera się na fakcie, że wszystkie atomy mają właściwości magnetyczne ze względu na wiązanie między elektronami w atomach. Grupy atomów łączą się w taki sposób, że otaczające je pola wirują w tym samym kierunku. Ten rodzaj materiału składa się z grup malutkich magnesów (jeśli na nie patrzysz) Poziom molekularny) wokół atomów, oznacza to, że materiał ferromagnetyczny składa się z cząsteczek, które mają siły przyciągania. Są one znane jako dipole i są pogrupowane w domeny. Kiedy materiał jest namagnesowany, wszystkie domeny stają się jednym. Materiał traci zdolność przyciągania i odpychania, gdy jego domeny są rozdzielone. Dipole razem tworzą magnes, ale pojedynczo każdy z nich stara się odeprzeć jednobiegunowy, przyciągając w ten sposób przeciwne bieguny.

Pola i słupy

O sile i kierunku pola magnetycznego decydują linie strumienia magnetycznego. Obszar przyciągania jest silniejszy, gdy linie są blisko siebie. Linki znajdują się najbliżej tyczki podstawy wędki, gdzie siła przyciągania jest najsilniejsza. Sama planeta Ziemia znajduje się w tym potężnym polu siłowym. Działa tak, jakby przez środek planety przebiegała olbrzymia namagnesowana płyta w paski. Północny biegun igły kompasu jest skierowany w stronę punktu zwanego północnym biegunem magnetycznym, biegun południowy wskazuje na magnetyczne południe. Kierunki te różnią się jednak od geograficznych biegunów północnych i południowych.

Natura magnetyzmu

Magnetyzm odgrywa ważną rolę w elektrotechnice i elektronice, ponieważ bez jego elementów takich jak przekaźniki, solenoidy, cewki indukcyjne, dławiki, cewki, głośniki, silniki elektryczne, generatory, transformatory, liczniki energii elektrycznej itp. nie będą działać. stan naturalny w postaci rud magnetycznych. Istnieją dwa główne typy, są to magnetyt (zwany również tlenkiem żelaza) i magnetyczny kamień żelazny. Strukturę molekularną tego materiału w stanie niemagnetycznym przedstawiono jako swobodny obwód magnetyczny lub pojedyncze drobne cząstki, które są swobodnie ułożone w losowej kolejności. Kiedy materiał jest namagnesowany, ten losowy układ cząsteczek zmienia się, a maleńkie losowe cząsteczki molekularne układają się w taki sposób, że tworzą całą serię układów. Ta idea molekularnego wyrównania materiałów ferromagnetycznych nazywana jest teorią Webera.

Pomiar i praktyczne zastosowanie

Najpopularniejsze generatory wykorzystują strumień magnetyczny do generowania energii elektrycznej. Jego siła jest szeroko stosowana w generatorach elektrycznych. Urządzenie mierzące to interesujące zjawisko nazywa się fluksometrem, składa się z cewki i osprzętu elektronicznego, który ocenia zmianę napięcia w cewce. W fizyce przepływ jest wskaźnikiem liczby linii siły przechodzących przez określony obszar. Strumień magnetyczny jest miarą liczby magnetycznych linii siły.

Czasami nawet materiał niemagnetyczny może mieć również właściwości diamagnetyczne i paramagnetyczne. Ciekawy fakt jest to, że siły przyciągania mogą zostać zniszczone przez ogrzewanie lub uderzenie młotkiem z tego samego materiału, ale nie można ich zniszczyć ani wyizolować po prostu przez rozbicie dużego okazu na pół. Każdy złamany kawałek będzie miał swój własny biegun północny i południowy, bez względu na to, jak małe są kawałki.


Jeśli Elektryczność, jak pokazały doświadczenia Oersteda, wytwarza pole magnetyczne, to czy pole magnetyczne z kolei może wywołać prąd elektryczny w przewodniku? Wielu naukowców za pomocą eksperymentów próbowało znaleźć odpowiedź na to pytanie, ale Michael Faraday (1791 - 1867) był pierwszym, który rozwiązał ten problem.
W 1831 Faraday odkrył, że prąd elektryczny powstaje w zamkniętym obwodzie przewodzącym, gdy zmienia się pole magnetyczne. Ten prąd nazywa się prąd indukcyjny.
Prąd indukcyjny w cewce o drut metalowy występuje, gdy magnes jest wpychany do cewki i gdy magnes jest wyciągany z cewki (rys. 192),

a także gdy zmienia się natężenie prądu w drugiej cewce, której pole magnetyczne przenika przez pierwszą cewkę (ryc. 193).

Nazywa się zjawisko występowania prądu elektrycznego w zamkniętym obwodzie przewodzącym ze zmianami pola magnetycznego penetrującego obwód Indukcja elektromagnetyczna.
Pojawienie się prądu elektrycznego w obwodzie zamkniętym ze zmianami pola magnetycznego penetrującego obwód wskazuje na działanie w obwodzie sił zewnętrznych o charakterze nieelektrostatycznym lub wystąpienie EMF indukcji. Ilościowy opis zjawiska Indukcja elektromagnetyczna jest podawana na podstawie ustalenia połączenia między indukcyjnym emf i wielkość fizyczna nazywa strumień magnetyczny.
strumień magnetyczny. W przypadku płaskiego obwodu znajdującego się w jednorodnym polu magnetycznym (ryc. 194) strumień magnetyczny F przez powierzchnię S nazwij wartość równą iloczynowi modułu wektora indukcji magnetycznej i powierzchni S oraz przez cosinus kąta między wektorem a normalną do powierzchni:

Zasada Lenza. Doświadczenie pokazuje, że kierunek prądu indukcyjnego w obwodzie zależy od tego, czy wzrasta, czy maleje strumień magnetyczny wnikający do obwodu, a także od kierunku wektora indukcji pola magnetycznego względem obwodu. Główna zasada, pozwalający określić kierunek prądu indukcyjnego w obwodzie, ustalił w 1833 r. E. X. Lenz.
Zasadę Lenza można zwizualizować za pomocą za pomocą płuc pierścień aluminiowy (ryc. 195).

Doświadczenie pokazuje, że podczas robienia trwały magnes pierścień jest od niego odpychany, a po usunięciu jest przyciągany do magnesu. Wynik eksperymentów nie zależy od polaryzacji magnesu.
Odpychanie i przyciąganie stałego pierścienia tłumaczy się występowaniem prądu indukcyjnego w pierścieniu ze zmianami strumienia magnetycznego przez pierścień i działaniem na prąd indukcyjny pole magnetyczne. Oczywiście, gdy magnes jest wpychany do pierścienia, prąd indukcyjny w nim ma taki kierunek, że wytwarzane przez ten prąd pole magnetyczne przeciwdziała zewnętrznemu polu magnetycznemu, a gdy magnes jest wypchnięty, prąd indukcyjny w nim ma taką kierunek, w którym wektor indukcji jego pola magnetycznego pokrywa się w kierunku z wektorem indukcji pola zewnętrznego.
Ogólne sformułowanie Zasady Lenza: prąd indukcyjny powstający w obwodzie zamkniętym ma taki kierunek, że wytworzony przez niego strumień magnetyczny przez obszar ograniczony przez obwód ma tendencję do kompensowania zmiany strumienia magnetycznego, która powoduje ten prąd.
Prawo indukcji elektromagnetycznej. Badanie pilotażowe zależność indukcyjnego emf od zmiany strumienia magnetycznego doprowadziła do ustalenia prawo indukcji elektromagnetycznej: Indukcja emf w zamkniętej pętli jest proporcjonalna do szybkości zmiany strumienia magnetycznego przez powierzchnię ograniczoną pętlą.
W SI jednostka strumienia magnetycznego jest wybierana tak, aby współczynnik proporcjonalności między indukcją emf a zmianą strumienia magnetycznego był równy jeden. W której prawo indukcji elektromagnetycznej jest sformułowany w następujący sposób: Indukcja emf w zamkniętej pętli jest równa modułowi szybkości zmiany strumienia magnetycznego przez powierzchnię ograniczoną pętlą:

Uwzględniając regułę Lenza, prawo indukcji elektromagnetycznej zapisano następująco:

SEM indukcji w cewce. Jeżeli identyczne zmiany strumienia magnetycznego występują w obwodach połączonych szeregowo, to indukcyjna siła elektromotoryczna w nich jest równa sumie indukcyjnej siły elektromotorycznej w każdym z obwodów. Dlatego przy zmianie strumienia magnetycznego w cewce, składającego się z n identyczne zwoje drutu, całkowita indukcja emf in n razy większa indukcja EMF w jednym obwodzie:

Dla jednorodnego pola magnetycznego z równania (54.1) wynika, że ​​jego indukcja magnetyczna wynosi 1 T, jeżeli strumień magnetyczny w obwodzie o powierzchni 1 m2 wynosi 1 Wb:

.

Wir pole elektryczne. Prawo indukcji elektromagnetycznej (54,3) według znana prędkość zmiany strumienia magnetycznego pozwalają znaleźć wartość indukcyjnego pola elektromagnetycznego w obwodzie i przy znana wartość opór elektryczny pętla obliczyć prąd w pętli. Jednak pozostaje nieujawnione fizyczne znaczenie zjawiska indukcji elektromagnetycznej. Rozważmy to zjawisko bardziej szczegółowo.

Występowanie prądu elektrycznego w obwodzie zamkniętym wskazuje, że gdy zmienia się strumień magnetyczny przenikający przez obwód, na swobodne ładunki elektryczne w obwodzie działają siły. Przewód obwodu jest nieruchomy, wolne ładunki elektryczne w nim można uznać za nieruchome. Na stacjonarne ładunki elektryczne może oddziaływać tylko pole elektryczne. Dlatego przy każdej zmianie pola magnetycznego w otaczającej przestrzeni powstaje pole elektryczne. To pole elektryczne wprawia w ruch swobodne ładunki elektryczne w obwodzie, wytwarzając indukcyjny prąd elektryczny. Pole elektryczne, które występuje, gdy zmienia się pole magnetyczne, nazywa się wirowe pole elektryczne.

Praca sił wiru pole elektryczne na ruch ładunków elektrycznych i jest pracą sił zewnętrznych, źródłem indukcyjnego pola elektromagnetycznego.

Pole elektryczne wirowe różni się od pola elektrostatycznego tym, że nie jest związane z ładunki elektryczne, jego linie napięcia są liniami zamkniętymi. Praca sił wirowego pola elektrycznego podczas ruchu ładunku elektrycznego wzdłuż zamknięta linia może różnić się od zera.

SEM indukcji w ruchomych przewodach. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej obserwuje się również w przypadkach, gdy pole magnetyczne nie zmienia się w czasie, ale strumień magnetyczny przez obwód zmienia się pod wpływem ruchu przewodów obwodu w polu magnetycznym. W tym przypadku przyczyną indukcyjnego pola elektromagnetycznego nie jest pole elektryczne wiru, ale siła Lorentza.

Ładowanie...Ładowanie...