Upptäckten av fenomenet elektromagnetiskt induktionsmagnetiskt flöde. Faraday

Lektionens ämne:

Öppning elektromagnetisk induktion. magnetiskt flöde.

Mål: introducera eleverna till fenomenet elektromagnetisk induktion.

Under lektionerna

I. Organisatoriskt ögonblick

II. Kunskapsuppdatering.

1. Frontalundersökning.

Vad är Ampères hypotes?
Vad är magnetisk permeabilitet?
Vilka ämnen kallas para- och diamagneter?
Vad är ferriter?
Var används ferriter?
Hur vet du att det finns ett magnetfält runt jorden?
Var finns jordens nord- och sydmagnetiska poler?
Vilka processer äger rum i jordens magnetosfär?
Vad är orsaken till existensen magnetiskt fält på jorden?

2. Analys av experiment.

Experiment 1

Den magnetiska nålen på stativet fördes till den nedre och sedan till den övre änden av stativet. Varför vänder pilen till den nedre änden av stativet från vardera sidan med sydpolen och till den övre änden - norra änden?(Alla järnföremål är i jordens magnetfält. Under påverkan av detta fält magnetiseras de, och den nedre delen av objektet upptäcker den nordliga magnetiska polen, och toppen - söder.)

Experiment 2

I en stor korkpropp gör du ett litet spår för en bit tråd. Sänk ner korken i vattnet och lägg tråden ovanpå, placera den längs parallellen. I detta fall roteras tråden tillsammans med korken och installeras längs meridianen. Varför?(Tråden har magnetiserats och är placerad i jordens fält som en magnetisk nål.)

III. Att lära sig nytt material

Mellan flyttningen elektriska laddningar magnetiska krafter verkar. Magnetiska interaktioner beskrivs utifrån konceptet om ett magnetfält som finns runt rörliga elektriska laddningar. Elektriska och magnetiska fält genereras av samma källor - elektriska laddningar. Man kan anta att det finns ett samband mellan dem.

År 1831 bekräftade M. Faraday detta experimentellt. Han upptäckte fenomenet elektromagnetisk induktion (slides 1.2).

Experiment 1

Vi ansluter galvanometern till spolen, och vi kommer att lägga fram en permanent magnet från den. Vi observerar avvikelsen för galvanometernålen, en ström (induktion) har dykt upp (bild 3).

Strömmen i ledaren uppstår när ledaren är i området för det alternerande magnetfältet (slide 4-7).

Faraday representerade ett alternerande magnetfält som en förändring av antalet kraftlinjer som penetrerar ytan som begränsas av en given kontur. Detta antal beror på induktionen PÅ magnetfält, från konturområdet S och dess orientering i det givna fältet.

F \u003d BS cos a - magnetiskt flöde.

F [Wb] Weber (bild 8)

Induktionsströmmen kan ha olika riktningar, vilket beror på om det magnetiska flödet som penetrerar kretsen minskar eller ökar. Regeln för att bestämma riktningen för den inducerade strömmen formulerades 1833. E. X. Lenz.

Experiment 2

Vi skjuter in en permanentmagnet i en lätt aluminiumring. Ringen stöts bort från den, och när den förlängs dras den till magneten.

Resultatet beror inte på magnetens polaritet. Repulsion och attraktion förklaras av utseendet av en induktionsström i den.

När magneten trycks in ökar det magnetiska flödet genom ringen: ringens repulsion visar samtidigt att induktionsströmmen i den har en sådan riktning där induktionsvektorn för dess magnetfält är motsatt i riktning mot induktionsvektor för det externa magnetfältet.

Lenz regel:

Induktionsströmmen har alltid en sådan riktning att dess magnetfält förhindrar förändringar i magnetflödet, orsakar utseende induktionsström(bild 9).

IV. Genomföra laborationer

Laboratoriearbete på ämnet "Experimentell verifiering av Lenz-regeln"

Enheter och material:milliammeter, spole-spole, bågformad magnet.

Arbetsprocess

Förbered ett bord.

Den magnetiska induktionsvektorn \(~\vec B\) karakteriserar magnetfältet vid varje punkt i rymden. Låt oss introducera ytterligare en kvantitet som beror på värdet av den magnetiska induktionsvektorn inte vid en punkt, utan på alla punkter på en godtyckligt vald yta. Denna kvantitet kallas flödet av den magnetiska induktionsvektorn, eller magnetiskt flöde.

Låt oss i magnetfältet isolera ett så litet ytelement med arean Δ S så att den magnetiska induktionen vid alla dess punkter kan anses vara densamma. Låt \(~\vec n\) vara normalen till elementet som bildar vinkeln α med den magnetiska induktionsvektorns riktning (fig. 1).

Den magnetiska induktionsvektorns flöde genom ytarean Δ S kalla värdet lika med produkten av modulen för den magnetiska induktionsvektorn \(~\vec B\) och arean Δ S och vinkelns cosinus α mellan vektorerna \(~\vec B\) och \(~\vec n\) (normalt mot ytan):

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

Arbete B cos α = PÅ n är projektionen av den magnetiska induktionsvektorn på normalen till elementet. Så

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

Flödet kan vara antingen positivt eller negativt beroende på vinkelns värde α .

Om magnetfältet är enhetligt, då flödet genom en plan yta med area Sär lika med:

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

Flödet av magnetisk induktion kan tydligt tolkas som en kvantitet proportionell mot antalet linjer i vektorn \(~\vec B\) som penetrerar ett givet område på ytan.

Generellt sett kan ytan stängas. I det här fallet är antalet induktionslinjer som kommer in på insidan av ytan lika med antalet linjer som lämnar den (fig. 2). Om ytan är stängd anses den yttre normalen vara den positiva normalen till ytan.

Linjerna för magnetisk induktion är slutna, vilket innebär att flödet av magnetisk induktion genom en sluten yta är lika med noll. (Linjer som lämnar ytan ger ett positivt flöde och linjer som går in i ett negativt.) Denna grundläggande egenskap hos ett magnetfält beror på frånvaron av magnetiska laddningar. Om det inte fanns några elektriska laddningar skulle det elektriska flödet genom en sluten yta vara noll.

Elektromagnetisk induktion

Upptäckten av elektromagnetisk induktion

1821 skrev Michael Faraday i sin dagbok: "Vänd magnetism till elektricitet." Efter 10 år löstes detta problem av honom.

M. Faraday var säker på den enhetliga naturen hos elektriska och magnetiska fenomen, men under lång tid kunde förhållandet mellan dessa fenomen inte upptäckas. Det var svårt att tänka på huvudpoängen: bara ett tidsvarierande magnetfält kan excitera en elektrisk ström i en fast spole, eller så måste spolen själv röra sig i ett magnetfält.

Upptäckten av elektromagnetisk induktion, som Faraday kallade detta fenomen, gjordes den 29 augusti 1831. Här kort beskrivning första erfarenheten från Faraday själv. "En koppartråd 203 fot lång (en fot motsvarar 304,8 mm) lindades på en bred träspiral, och en tråd av samma längd lindades mellan sina varv, men isolerad från den första bomullstråden. Den ena av dessa spiraler var kopplad till en galvanometer, och den andra till ett starkt batteri, bestående av 100 par plattor ... När kretsen var sluten var det möjligt att märka en plötslig, men extremt svag effekt på galvanometern, och detsamma märktes när strömmen stannade. Med kontinuerlig passage av ström genom en av spolarna var det inte möjligt att notera någon effekt på galvanometern, eller i allmänhet någon induktiv effekt på den andra spolen, trots att uppvärmningen av hela spolen kopplad till batteriet, och ljusstyrkan av gnistan som hoppade mellan kolen, vittnade om batterikraft.

Så initialt upptäcktes induktion i ledare som var orörliga i förhållande till varandra under stängning och öppning av kretsen. Sedan, med tydlig förståelse för att närmande eller avlägsnande av ledare med ström borde leda till samma resultat som att stänga och öppna kretsen, bevisade Faraday genom experiment att ström uppstår när spolarna rör sig i förhållande till varandra (Fig. 3).

Faraday är bekant med Ampères verk och förstod att en magnet är en samling små strömmar som cirkulerar i molekyler. Den 17 oktober, som registrerats i hans laboratoriejournal, upptäcktes en induktionsström i spolen under intryckningen (eller utdragningen) av magneten (fig. 4).

Inom en månad upptäckte Faraday experimentellt alla väsentliga egenskaper hos fenomenet elektromagnetisk induktion. Det återstod bara att ge lagen en strikt kvantitativ form och helt avslöja fenomenets fysiska natur. Faraday själv fattade redan det vanliga som bestämmer utseendet på en induktionsström i experiment som ser annorlunda ut utåt.

I en sluten ledande krets uppstår en ström när antalet magnetiska induktionslinjer som penetrerar ytan som begränsas av denna krets ändras. Detta fenomen kallas elektromagnetisk induktion.

Och ju snabbare antalet linjer av magnetisk induktion ändras, desto större blir den resulterande strömmen. I det här fallet är orsaken till förändringen i antalet linjer av magnetisk induktion helt likgiltig. Detta kan vara en förändring i antalet linjer av magnetisk induktion som penetrerar en fast ledare på grund av en förändring i strömstyrkan i en intilliggande spole, och en förändring av antalet linjer på grund av kretsens rörelse i ett inhomogent magnetfält , vars linjetäthet varierar i rymden (fig. 5).

Lenz regel

Den induktiva strömmen som har uppstått i ledaren börjar omedelbart samverka med strömmen eller magneten som genererade den. Om en magnet (eller en spole med ström) förs närmare en sluten ledare, kommer den uppkommande induktionsströmmen med dess magnetfält nödvändigtvis att stöta bort magneten (spolen). Arbete måste göras för att föra magneten och spolen närmare varandra. När magneten tas bort uppstår attraktion. Denna regel följs strikt. Föreställ dig om saker och ting var annorlunda: du tryckte magneten mot spolen, och den skulle rusa in i den av sig själv. Detta skulle bryta mot lagen om bevarande av energi. När allt kommer omkring skulle magnetens mekaniska energi öka och samtidigt skulle en ström uppstå, vilket i sig kräver energiförbrukning, eftersom strömmen också kan göra arbete. Den elektriska strömmen som induceras i generatorankaret, som interagerar med statorns magnetfält, saktar ner rotationen av ankaret. Endast därför, för att rotera ankaret, är det nödvändigt att utföra arbete, ju större, desto större är strömstyrkan. På grund av detta arbete uppstår en induktionsström. Det är intressant att notera att om magnetfältet på vår planet var mycket stort och mycket inhomogent, skulle snabba rörelser av ledande kroppar på dess yta och i atmosfären vara omöjliga på grund av den intensiva interaktionen av strömmen som induceras i kroppen med denna fält. Kropparna skulle röra sig som i ett tätt trögflytande medium och skulle samtidigt bli starkt upphettade. Varken flygplan eller raketer kunde flyga. En person kunde inte snabbt röra varken sina armar eller ben, sedan människokropp- en bra dirigent.

Om spolen i vilken strömmen induceras är stationär i förhållande till angränsande spole med växelström, som till exempel i en transformator, i detta fall dikteras riktningen för induktionsströmmen av lagen om energibevarande. Denna ström är alltid riktad på ett sådant sätt att det magnetiska fältet den skapar tenderar att minska strömvariationerna i det primära.

Avstötningen eller attraktionen av en magnet av en spole beror på riktningen för induktionsströmmen i den. Därför tillåter lagen om energibevarande oss att formulera en regel som bestämmer induktionsströmmens riktning. Vad är skillnaden mellan de två experimenten: magnetens närmande till spolen och dess avlägsnande? I det första fallet ökar det magnetiska flödet (eller antalet magnetiska induktionslinjer som penetrerar spolens varv) (fig. 6, a), och i det andra fallet minskar det (fig. 6, b). Dessutom, i det första fallet, induktionslinjerna PÅ' av magnetfältet som skapas av induktionsströmmen som har uppstått i spolen, gå ut från den övre änden av spolen, eftersom spolen stöter bort magneten, och i det andra fallet, tvärtom, gå in i denna ände. Dessa magnetiska induktionslinjer i figur 6 visas med ett slag.

Ris. 6

Nu har vi kommit till huvudpunkten: med en ökning av det magnetiska flödet genom spolens varv har induktionsströmmen en sådan riktning att det magnetiska fältet den skapar förhindrar tillväxten av det magnetiska flödet genom spolens varv. När allt kommer omkring är induktionsvektorn \ (~ \ vec B "\) för detta fält riktad mot induktionsvektorn \ (~ \ vec B \) av fältet, vars förändring genererar en elektrisk ström. Om det magnetiska flödet genom spolen försvagas, då skapar induktionsströmmen ett magnetfält med induktion \(~\vec B"\) , vilket ökar det magnetiska flödet genom spolens varv.

Detta är essensen allmän regel bestämma riktningen för den induktiva strömmen, vilket är tillämpligt i alla fall. Denna regel fastställdes av den ryske fysikern E. X. Lenz (1804-1865).

Enligt Lenz regel

induktionsströmmen som uppstår i en sluten krets har en sådan riktning att det magnetiska flödet som skapas av den genom ytan som begränsas av kretsen tenderar att förhindra förändringen i flödet som genererar denna ström.

den induktiva strömmen har en sådan riktning att den förhindrar orsaken som orsakar den.

När det gäller supraledare kommer kompensationen för förändringar i det externa magnetiska flödet att vara fullständig. Flödet av magnetisk induktion genom en yta som begränsas av en supraledande krets förändras inte alls med tiden under några förhållanden.

Lagen för elektromagnetisk induktion

Faradays experiment visade att styrkan hos den inducerade strömmen jag i i en ledande krets är proportionell mot förändringshastigheten i antalet magnetiska induktionslinjer \(~\vec B\) som penetrerar ytan som begränsas av denna krets. Mer exakt kan detta uttalande formuleras med hjälp av begreppet magnetiskt flöde.

Det magnetiska flödet tolkas tydligt som antalet linjer av magnetisk induktion som penetrerar en yta med en area S. Därför är förändringshastigheten för detta nummer inget annat än förändringshastigheten för det magnetiska flödet. Om inom kort tid Δ t magnetiskt flöde ändras till Δ F, då är förändringshastigheten för det magnetiska flödet \(~\frac(\Delta \Phi)(\Delta t)\) .

Därför kan ett uttalande som följer direkt av erfarenhet formuleras på följande sätt:

styrkan på induktionsströmmen är proportionell mot förändringshastigheten för det magnetiska flödet genom ytan som begränsas av konturen:

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

Det är känt att en elektrisk ström uppstår i kretsen när yttre krafter verkar på fria laddningar. Dessa krafters arbete när en enda positiv laddning flyttas längs en sluten krets kallas den elektromotoriska kraften. Följaktligen, när det magnetiska flödet ändras genom ytan som begränsas av konturen, uppträder yttre krafter i den, vars verkan kännetecknas av en EMF, kallad induktionens EMF. Låt oss beteckna det med bokstaven E jag .

Lagen för elektromagnetisk induktion är formulerad specifikt för EMF och inte för strömstyrka. Med denna formulering uttrycker lagen essensen av fenomenet, som inte beror på egenskaperna hos ledarna där induktionsströmmen uppstår.

Enligt lagen om elektromagnetisk induktion (EMR)

Induktions-emk i en sluten slinga är i absolut värde lika med förändringshastigheten för det magnetiska flödet genom ytan som begränsas av slingan:

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

Hur tar man hänsyn till induktionsströmmens riktning (eller tecknet på induktions-EMK) i lagen om elektromagnetisk induktion i enlighet med Lenz-regeln?

Figur 7 visar en sluten slinga. Vi kommer att se positivt på riktningen för att kringgå konturen moturs. Normalen till konturen \(~\vec n\) bildar en högerskruv med bypassriktningen. EMF-tecknet, det vill säga specifikt arbete, beror på riktningen av externa krafter med avseende på riktningen för att kringgå kretsen. Om dessa riktningar sammanfaller, då E i > 0 och följaktligen, jag i > 0. Annars är EMF och strömstyrka negativa.

Låt den magnetiska induktionen \(~\vec B\) av det externa magnetfältet riktas längs normalen till konturen och öka med tiden. Sedan F> 0 och \(~\frac(\Delta \Phi)(\Delta t)\) > 0. Enligt Lenz regel skapar induktionsströmmen ett magnetiskt flöde F’ < 0. Линии индукции B' för induktionsströmmens magnetfält visas i figur 7 med ett streck. Därför induktionsströmmen jag i är riktad medurs (mot den positiva bypass-riktningen) och induktions-emk är negativ. Därför, i lagen om elektromagnetisk induktion, måste det finnas ett minustecken:

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

PÅ internationella systemet enheter används lagen för elektromagnetisk induktion för att fastställa enheten för magnetiskt flöde. Denna enhet kallas weber (Wb).

Sedan EMF av induktion E i uttrycks i volt, och tiden är i sekunder, från Weber EMP-lagen kan bestämmas enligt följande:

det magnetiska flödet genom ytan som begränsas av en sluten slinga är lika med 1 Wb, om, med en enhetlig minskning av detta flöde till noll på 1 s, en induktions-emk lika med 1 V inträffar i slingan:

1 Wb \u003d 1 V ∙ 1 s.

Vortexfält

Det magnetiska fältet förändras i tid och genererar ett elektriskt fält. J. Maxwell var den första som kom till denna slutsats.

Nu dyker fenomenet elektromagnetisk induktion upp framför oss i ett nytt ljus. Huvudsaken i det är processen att generera ett elektriskt fält av ett magnetfält. I det här fallet förändrar inte närvaron av en ledande krets, såsom en spole, sakens väsen. En ledare med tillgång till fria elektroner (eller andra partiklar) hjälper bara till att detektera det elektriska fältet som uppstår. Fältet sätter elektronerna i rörelse i ledaren och uppenbarar sig därigenom. Kärnan i fenomenet elektromagnetisk induktion i en fast ledare är inte så mycket i utseendet av en induktionsström, utan i förekomsten elektriskt fält som driver elektriska laddningar.

Det elektriska fältet som uppstår när magnetfältet förändras har en helt annan struktur än det elektrostatiska. Den är inte direkt kopplad till elektriska laddningar, och dess spänningslinjer kan inte börja och sluta på dem. De börjar eller slutar vanligtvis inte någonstans, utan är slutna linjer, liknande linjerna för magnetfältsinduktion. Detta sk vortex elektriskt fält. Frågan kan uppstå: varför i själva verket kallas detta fält elektriskt? Det har trots allt ett annat ursprung och en annan konfiguration än det statiska elektriska fältet. Svaret är enkelt: virvelfältet verkar på laddningen q på samma sätt som den elektrostatiska, och vi ansåg och betraktar fortfarande detta som fältets huvudegenskap. Kraften som verkar på laddningen är fortfarande \(~\vec F = q \vec E\) , där \(~\vec E\) är virvelfältets intensitet. Om det magnetiska flödet skapas av ett enhetligt magnetfält koncentrerat i ett långt smalt cylindriskt rör med en radie r 0 (fig. 8), är det uppenbart från symmetriöverväganden att linjerna med elektrisk fältstyrka ligger i plan vinkelräta mot linjerna \(~\vec B\) och är cirklar. I enlighet med Lenz-regeln, när den magnetiska induktionen \(~\vänster (\frac(\Delta B)(\Delta t) > 0 \right)\) ökar, bildas fältlinjerna \(~\vec E\) en vänsterskruv med magnetinduktionens riktning \(~\vec B\) .

Till skillnad från ett statiskt eller stationärt elektriskt fält är arbetet i ett virvelfält på en sluten bana inte lika med noll. Ja, när en laddning rör sig stängd linje elektrisk fältstyrka har arbetet på alla sektioner av banan samma tecken, eftersom kraften och förskjutningen sammanfaller i riktning. Ett elektriskt virvelfält, som ett magnetfält, är inte potentiellt.

Det elektriska virvelfältets arbete med att flytta en enda positiv laddning längs en sluten fast ledare är numeriskt lika med induktions-EMK i denna ledare.

Så, ett alternerande magnetfält genererar ett elektriskt virvelfält. Men tycker du inte att ett påstående inte räcker här? Jag skulle vilja veta vad som är mekanismen för denna process. Är det möjligt att förklara hur denna koppling av fält realiseras i naturen? Och det är här som din naturliga nyfikenhet inte kan tillfredsställas. Det finns helt enkelt ingen mekanism här. Lagen för elektromagnetisk induktion är en grundläggande naturlag, vilket betyder att den är grundläggande, primär. Många fenomen kan förklaras av dess verkan, men det i sig förblir oförklarligt bara av den anledningen att det inte finns några djupare lagar som det skulle följa av som en konsekvens. Hur som helst är sådana lagar för närvarande okända. Dessa är alla grundläggande lagar: tyngdlagen, Coulombs lag, etc.

Naturligtvis är vi fria att ställa alla frågor framför naturen, men alla är inte vettiga. Det är alltså till exempel möjligt och nödvändigt att undersöka orsakerna till olika fenomen, men det är meningslöst att försöka ta reda på varför kausalitet överhuvudtaget existerar. Sådan är sakens natur, sådan är världen vi lever i.

Litteratur

Zhilko V.V. Fysik: Proc. bidrag för 10:e klass. Allmän utbildning skola från ryska lang. träning / V.V. Zhilko, A.V. Lavrinenko, L.G. Markovich. - Mn.: Nar. Asveta, 2001. - 319 sid.
Myakishev, G.Ya. Fysik: Elektrodynamik. 10-11 celler. : studier. för fördjupade studier av fysik / G.Ya. Myakishev, A.3. Sinyakov, V.A. Slobodskov. – M.: Bustard, 2005. – 476 sid.

Svar:

Nästa viktiga steg i utvecklingen av elektrodynamiken efter Ampères experiment var upptäckten av fenomenet elektromagnetisk induktion. Den engelske fysikern Michael Faraday (1791 - 1867) upptäckte fenomenet elektromagnetisk induktion.

Faraday, fortfarande en ung vetenskapsman, som Oersted, trodde att alla naturens krafter är sammankopplade och dessutom att de kan förvandlas till varandra. Det är intressant att Faraday uttryckte denna idé redan före upprättandet av lagen om bevarande och omvandling av energi. Faraday visste om upptäckten av Ampere, att han bildligt talat förvandlade elektricitet till magnetism. Efter att reflektera över denna upptäckt kom Faraday till slutsatsen att om "elektricitet skapar magnetism", då vice versa, "måste magnetism skapa elektricitet." Och redan 1823 skrev han i sin dagbok: "Vänd magnetism till elektricitet." I åtta år arbetade Faraday med att lösa problemet. Länge sedan han förföljdes av misslyckanden, och äntligen, 1831, löste han det - han upptäckte fenomenet elektromagnetisk induktion.

Först upptäckte Faraday fenomenet elektromagnetisk induktion för fallet när spolarna är lindade på samma trumma. Om en elektrisk ström uppstår eller försvinner i den ena spolen till följd av att ett galvaniskt batteri kopplas till eller kopplas bort från den, så uppstår en kortvarig ström i den andra spolen i det ögonblicket. Denna ström detekteras av en galvanometer som är ansluten till den andra spolen.

Sedan fastställde Faraday också närvaron av en induktionsström i spolen när en spole närmade sig eller flyttades bort från den, i vilken en elektrisk ström flödade.

slutligen, det tredje fallet av elektromagnetisk induktion, som Faraday upptäckte, var att en ström uppträdde i spolen när en magnet sattes in eller avlägsnades från den.

Faradays upptäckt lockade många fysikers uppmärksamhet, som också började studera egenskaperna hos fenomenet elektromagnetisk induktion. Nästa uppgift var att fastställa den allmänna lagen för elektromagnetisk induktion. Det var nödvändigt att ta reda på hur och på vad styrkan hos induktionsströmmen i ledaren beror eller på vad värdet av den elektromotoriska induktionskraften i ledaren som den elektriska strömmen induceras beror på.

Denna uppgift visade sig vara svår. Det löstes fullständigt av Faraday och Maxwell senare inom ramen för den lära de utvecklade om det elektromagnetiska fältet. Men fysiker försökte också lösa det, som höll sig till långdistansteorin som var vanlig för den tiden i läran om elektriska och magnetiska fenomen.

Något dessa vetenskapsmän lyckades göra. Samtidigt fick de hjälp av regeln som upptäcktes av S:t Petersburg-akademikern Emil Khristianovich Lenz (1804 - 1865) för att hitta induktionsströmmens riktning i olika tillfällen elektromagnetisk induktion. Lenz formulerade det så här: "Om en metallledare rör sig nära en galvanisk ström eller en magnet, så exciteras en galvanisk ström i den i en sådan riktning att om denna ledare var stationär, så skulle strömmen kunna få den att röra sig i motsatt riktning. riktning; det antas att ledaren i vila endast kan röra sig i rörelseriktningen eller i motsatt riktning.

Denna regel är mycket bekväm för att bestämma riktningen för den induktiva strömmen. Vi använder det redan nu, bara nu är det formulerat lite annorlunda, med begravningen av begreppet elektromagnetisk induktion, som Lenz inte använde.

Men historiskt sett var den huvudsakliga betydelsen av Lenz regel att det väckte idén om hur man skulle närma sig att hitta lagen om elektromagnetisk induktion. Faktum är att i atomregeln upprättas en koppling mellan elektromagnetisk induktion och fenomenet växelverkan mellan strömmar. Frågan om samverkan mellan strömmar löstes redan av Ampère. Därför gjorde etableringen av denna förbindelse först möjligt att bestämma uttrycket för den elektromotoriska induktionskraften i en ledare för ett antal speciella fall.

PÅ allmän syn lagen om elektromagnetisk induktion, som vi har sagt om den, etablerades av Faraday och Maxwell.

Elektromagnetisk induktion - fenomenet förekomst elektrisk ström i en sluten krets med en förändring i det magnetiska flödet som passerar genom den.

Elektromagnetisk induktion upptäcktes av Michael Faraday den 29 augusti 1831. Han fann att den elektromotoriska kraften som uppstår i en sluten ledande krets är proportionell mot förändringshastigheten för det magnetiska flödet genom ytan som begränsas av denna krets. Storleken på den elektromotoriska kraften (EMF) beror inte på vad som orsakar förändringen i flödet - en förändring i själva magnetfältet eller rörelsen hos en krets (eller en del av den) i ett magnetfält. Den elektriska strömmen som orsakas av denna EMF kallas induktionsström.

Självinduktion - förekomsten av en EMF av induktion i en sluten ledande krets när strömmen som flyter genom kretsen ändras.

När strömmen i kretsen ändras ändras även det magnetiska flödet genom ytan som begränsas av denna krets proportionellt. En förändring i detta magnetiska flöde, på grund av lagen om elektromagnetisk induktion, leder till exciteringen av en induktiv EMF i denna krets.

Detta fenomen kallas självinduktion. (Begreppet är relaterat till begreppet ömsesidig induktion, att vara så att säga dess speciella fall).

Riktning EMF självinduktion det visar sig alltid vara så att när strömmen i kretsen ökar förhindrar självinduktionens EMF denna ökning (riktad mot strömmen), och när strömmen minskar minskar den (samriktad med strömmen). Med denna egenskap liknar självinduktions-EMK tröghetskraften.

Skapandet av det första reläet föregicks av uppfinningen 1824 av engelsmannen Sturgeon av en elektromagnet - en anordning som omvandlar den ingående elektriska strömmen från en trådspole lindad på en järnkärna till ett magnetfält som genereras inuti och utanför denna kärna. Det magnetiska fältet fixerades (detekterades) genom dess effekt på ett ferromagnetiskt material beläget nära kärnan. Detta material attraherades till kärnan av elektromagneten.

Därefter utgjorde effekten av att omvandla energin från en elektrisk ström till mekanisk energi av en meningsfull rörelse av ett externt ferromagnetiskt material (armatur) grunden för olika elektromekaniska telekommunikationsenheter (telegrafi och telefoni), elektroteknik och elkraftindustrin. En av de första sådana enheterna var ett elektromagnetiskt relä, som uppfanns av amerikanen J. Henry 1831.

FARADEUS. UPPTÄCKT AV ELEKTROMAGNETISK INDUKTION

Besatt av idéer om den oskiljaktiga kopplingen och samspelet mellan naturkrafterna försökte Faraday bevisa att precis som Ampère kunde skapa magneter med elektricitet, så är det möjligt att skapa elektricitet med hjälp av magneter.

Dess logik var enkel: mekaniskt arbete förvandlas lätt till värme; Omvänt kan värme omvandlas till mekaniskt arbete(låt oss säga in ångmotor). I allmänhet, bland naturens krafter, uppstår följande förhållande oftast: om A föder B, så föder B A.

Om Ampère med hjälp av elektricitet fick magneter, så är det tydligen möjligt att "få elektricitet från vanlig magnetism." Arago och Ampère satte sig samma uppgift i Paris, Colladon i Genève.

Faraday gör många experiment, för pedantiska anteckningar. Han ägnar ett stycke åt varje liten studie i sina laboratorieanteckningar (publicerade i sin helhet i London 1931 under titeln "Faradays dagbok"). Åtminstone det faktum att sista stycket i dagboken är markerat med numret 16041 talar om Faradays effektivitet.

Förutom en intuitiv övertygelse om fenomenens universella koppling, stödde faktiskt ingenting honom i hans sökande efter "elektricitet från magnetism". Dessutom förlitade han sig, liksom sin lärare Devi, mer på sina egna experiment än på mentala konstruktioner. Davy lärde honom:

Ett bra experiment är av mer värde än omtänksamheten hos ett geni som Newton.

Ändå var det Faraday som var avsedd för stora upptäckter. Som en stor realist slet han spontant sönder empirismens bojor, som en gång påtvingats honom av Devi, och i dessa ögonblick gick en stor insikt upp för honom - han förvärvade förmågan till de djupaste generaliseringarna.

Den första glimten av tur dök upp först den 29 augusti 1831. Den här dagen testade Faraday en enkel anordning i laboratoriet: en järnring cirka sex tum i diameter, lindad runt två bitar av isolerad tråd. När Faraday kopplade ett batteri till polerna på den ena lindningen såg hans assistent, artillerisergeant Andersen, nålen på en galvanometer kopplad till den andra lindningen.

Ryckade och lugnade sig dock D.C. fortsatte att rinna genom den första lindningen. Faraday granskade noggrant alla detaljer i denna enkla installation - allt var i sin ordning.

Men galvanometernålen stod envist på noll. Av irritation bestämde sig Faraday för att stänga av strömmen, och sedan hände ett mirakel - under öppningen av kretsen svängde galvanometernålen om och om igen till noll!

Faraday var rådvill: för det första, varför beter sig nålen så konstigt? För det andra, är de utbrott han märkte relaterade till fenomenet han letade efter?

Det var då som Ampères stora idéer, sambandet mellan elektrisk ström och magnetism, avslöjades i all tydlighet för Faraday. När allt kommer omkring blev den första lindningen som han applicerade ström i omedelbart en magnet. Om vi betraktar det som en magnet, så visade experimentet den 29 augusti att magnetism tycktes ge upphov till elektricitet. Bara två saker förblev konstiga i det här fallet: varför försvann elektriciteten när elektromagneten slogs på snabbt? Och dessutom, varför uppstår ökningen när magneten är avstängd?

Nästa dag, den 30 augusti, - ny serie experiment. Effekten är tydligt uttryckt, men inte desto mindre helt obegriplig.

Faraday upplever att öppningen är någonstans i närheten.

"Jag är nu återigen engagerad i elektromagnetism och jag tror att jag har attackerat en framgångsrik sak, men jag kan ännu inte bekräfta detta. Det kan mycket väl vara så att jag efter allt mitt möda så småningom kommer att dra ut tång istället för fisk.

Nästa morgon, den 24 september, hade Faraday förberett sig mycket olika enheter, där huvudelementen inte längre var lindningar med elektrisk ström, utan permanentmagneter. Och det var en effekt också! Pilen avvek och rusade genast på plats. Denna lilla rörelse inträffade under de mest oväntade manipulationerna med magneten, ibland, verkade det, av en slump.

Nästa experiment är 1 oktober. Faraday bestämmer sig för att återvända till början - till två lindningar: en med ström, den andra kopplad till en galvanometer. Skillnaden med det första experimentet är frånvaron av en stålring - kärnan. Stänket är nästan omärkligt. Resultatet är trivialt. Det är klart att en magnet utan kärna är mycket svagare än en magnet med kärna. Därför är effekten mindre uttalad.

Faraday är besviken. Under två veckor närmar han sig inte instrumenten och tänker på orsakerna till misslyckandet.

Faraday vet i förväg hur det kommer att bli. Upplevelsen fungerar briljant.

"Jag tog en cylindrisk magnetisk stång (3/4" i diameter och 8 1/4" lång) och satte in ena änden av den i en spiral av koppartråd(220 fot lång) ansluten till en galvanometer. Sedan, med en snabb rörelse, tryckte jag in magneten i hela spiralens längd, och galvanometerns nål fick en stöt. Sedan drog jag lika snabbt ut magneten ur spiralen, och nålen svängde igen, men åt motsatt håll. Dessa svängningar av nålen upprepades varje gång magneten trycktes in eller ut."

Hemligheten ligger i magnetens rörelse! Elektricitetens impuls bestäms inte av magnetens position, utan av rörelsen!

Det betyder att "en elektrisk våg uppstår endast när magneten rör sig, och inte på grund av egenskaperna som är inneboende i den i vila."

Denna idé är anmärkningsvärt fruktbar. Om en magnets rörelse i förhållande till en ledare skapar elektricitet, så måste tydligen även en ledares rörelse i förhållande till en magnet generera elektricitet! Dessutom kommer denna "elektriska våg" inte att försvinna så länge som den inbördes rörelsen mellan ledaren och magneten fortsätter. Det betyder att det är möjligt att skapa en elektrisk strömgenerator som fungerar under en godtyckligt lång tid, så länge den inbördes rörelsen mellan tråden och magneten fortsätter!

Den 28 oktober installerade Faraday en roterande kopparskiva mellan polerna på en hästskomagnet, från vilken det med hjälp av glidkontakter (en på axeln, den andra på skivans periferi) var möjligt att ta bort elektrisk spänning. Det var den första elektriska generatorn skapad av mänskliga händer.

Efter det "elektromagnetiska eposet" tvingades Faraday stoppa sitt vetenskapliga arbete i flera år - hans nervsystem var så utmattat ...

Experiment liknande Faradays, som redan nämnts, utfördes i Frankrike och Schweiz. Colladon, professor vid Genèves akademi, var en sofistikerad experimenterare (han producerade till exempel vid Genèvesjön exakta mätningar ljudets hastighet i vatten). Kanske, av rädsla för att instrumenten skakade, tog han, liksom Faraday, bort galvanometern så långt som möjligt från resten av installationen. Många hävdade att Colladon observerade samma flyktiga rörelser av pilen som Faraday, men, som förväntade sig en mer stabil, varaktig effekt, fäste han inte vederbörlig vikt vid dessa "slumpmässiga" utbrott ...

De flesta forskares åsikt var faktiskt att den omvända effekten av att "skapa elektricitet från magnetism" tydligen borde ha samma stationära karaktär som den "direkta" effekten - "bildande magnetism" på grund av elektrisk ström. Den oväntade "förgängligheten" av denna effekt förbryllade många, inklusive Colladon, och dessa många betalade för sina fördomar.

Även Faraday skämdes till en början över effektens förgänglighet, men han litade mer på fakta än teorier och kom så småningom till lagen om elektromagnetisk induktion. Denna lag verkade sedan för fysiker bristfällig, ful, konstig, utan inre logik.

Varför exciteras strömmen endast under magnetens rörelse eller strömändringen i lindningen?

Ingen förstod detta. Till och med Faraday själv. Sjutton år senare förstod den tjugosexårige armékirurgen vid provinsgarnisonen i Potsdam, Hermann Helmholtz, detta. I den klassiska artikeln "On the Conservation of Force" bevisade han, när han formulerade sin lag om energibevarande, för första gången att elektromagnetisk induktion måste existera i denna "fula" form.

Maxwells äldre vän, William Thomson, kom också till detta självständigt. Han erhöll också Faradays elektromagnetiska induktion från Ampères lag, med hänsyn till lagen om energibevarande.

Så den "flyktiga" elektromagnetiska induktionen förvärvade rättigheterna till medborgarskap och erkändes av fysiker.

Men det passade inte in i begreppen och analogierna i Maxwells artikel "On Faraday kraftlinjer". Och detta var en allvarlig brist i artikeln. I praktiken reducerades dess betydelse till att illustrera det faktum att teorierna om kort- och långdistansinteraktioner representerar olika matematiska beskrivningar av samma experimentella data, att Faradays kraftlinjer inte motsäger sunt förnuft. Och det är allt. Allt, även om det redan var mycket.

Från Maxwells bok författare Kartsev Vladimir Petrovich

TILL DEN ELEKTROMAGNETISKA LJUSTEORIN Artikeln "Om fysiska kraftlinjer" publicerades i delar. Och den tredje delen av den, liksom båda tidigare, innehöll nya idéer av extraordinärt värde. Maxwell skrev: "Det är nödvändigt att anta att cellernas substans har en formelasticitet,

Ur boken Werner von Siemens - biografi författare Weiher Siegfried von

transatlantisk kabel. Kabelfartyget "Faraday" Den indoeuropeiska linjens uppenbara framgång, både tekniskt och ekonomiskt, borde ha inspirerat skaparna till ytterligare åtaganden. Möjligheten att starta en ny verksamhet dök upp och inspirationen visade sig vara

Från boken Fermats stora sats författaren Singh Simon

Bilaga 10. Ett exempel på ett bevis genom induktion I matematik är det viktigt att ha exakta formler som gör att du kan räkna ut summan olika sekvenser tal. I det här fallet vill vi härleda en formel som ger summan av de första n naturliga talen. Till exempel är "summa" bara

Från Faradays bok författare Radovsky Moses Izrailevich

Från boken av Robert Williams Wood. Modern Physics Lab Wizard författaren Seabrook William

Från boken Rustle of a Granade författare Prishchepenko Alexander Borisovich

KAPITEL ELVA Wood sträcker ut sitt semesterår i tre, står där Faraday en gång låg och korsar vår planets längd och bredd. Den genomsnittliga universitetsprofessorn är glad om han lyckas få ett ledigt år vart sjunde år. Men Wood är det inte

Från boken Kurchatov författare Astashenkov Petr Timofeevich

Från boken Journey Around the World författaren Forster Georg

Här är den, upptäckten! Die Hard Academician Ioffe och hans personal har länge varit intresserade av ovanligt beteende i elektriskt fält kristaller av Rochelles salt (dubbelt natriumsalt av vinsyra). Detta salt har varit lite studerat hittills, och det har bara varit det

Från boken Zodiac författare Gråsmeden Robert

Från boken 50 genier som förändrade världen författare Ochkurova Oksana Yurievna

1 DAVID FARADAY OCH BETTY LOU JENSEN Fredagen den 20 december 1968 David Faraday körde sakta genom Vallejos mjuka kullar utan att svänga av särskild uppmärksamhet till Golden Gate-bron, till yachter och segelflygplan som flimrade i San Pablo Bay, till de tydliga siluetterna av hamnkranar och

Från boken Uncooled Memory [samling] författare Druyan Boris Grigorievich

Michael Faraday (född 1791 - död 1867) En enastående engelsk vetenskapsman, fysiker och kemist, grundaren av teorin om det elektromagnetiska fältet, som upptäckte elektromagnetisk induktion - ett fenomen som låg till grund för elektroteknik, såväl som lagarna av elektrolys, kallade honom

Från Francis Bacon författare Subbotin Alexander Leonidovich

Invigning En av de mulna höstdagarna 1965 i ledaren fiktion En ung man dök upp på Lenizdat med en mager prästmapp i handen. Man kunde med absolut säkerhet gissa att den innehöll poesi. Han var helt klart generad och visste inte för vem

Från boken Dancing in Auschwitz författaren Glaser Paul

Från boken Great Chemists. I 2 volymer. T.I. författaren Manolov Kaloyan

Discovery En av mina kollegor är från Österrike. Vi är vänner, och en kväll medan han pratar märker han att efternamnet Glaser var mycket vanligt i Wien före kriget. Min far berättade en gång för mig, jag minns, att våra avlägsna förfäder bodde i den tyskspråkiga delen

Från Nietzsches bok. För den som vill göra allt. Aforismer, metaforer, citat författaren Sirota E. L.

MICHAEL FARADAY (1791-1867) Luften i bokbinderiaffären var fylld av doften av trälim. Arbetarna satt bland en hög med böcker och småpratade glatt och sydde flitigt ihop tryckta ark. Michael limmade en tjock volym av Encyclopædia Britannica. Han ville läsa den

Från författarens bok

Upptäckten av södern Hösten 1881 blev Nietzsche förtrollad av Georges Bizets verk - han lyssnade på sin "Carmen" i Genua ett tjugotal gånger! Georges Bizet (1838-1875) - den berömda franska romantiska kompositören Våren 1882 - en ny resa: från Genua med skepp till Messina, om vilken lite

Efter upptäckter Oersted och Ampere det blev tydligt att elektricitet har en magnetisk kraft. Nu var det nödvändigt att bekräfta påverkan av magnetiska fenomen på elektriska. Detta problem löstes briljant av Faraday.

Michael Faraday (1791-1867) föddes i London, en av de fattigaste delarna av det. Hans far var smed och hans mor var dotter till en arrendator. När Faraday nådde skolåldern skickades han till grundskolan. Kursen som Faraday tog här var mycket smal och begränsad till att bara lära sig läsa, skriva och börja räkna.

Några steg från huset där familjen Faraday bodde fanns en bokhandel, som också var ett bokbinderi. Det var hit Faraday kom, efter att ha genomfört kursen grundskola när frågan uppstod om att välja yrke åt honom. Michael var vid den tiden bara 13 år gammal. Redan i sin ungdom, när Faraday precis hade börjat sin självutbildning, strävade han efter att enbart förlita sig på fakta och verifiera andras rapporter med sina egna erfarenheter.

Dessa strävanden dominerade i honom hela hans liv som huvuddragen i hans vetenskapliga verksamhet. kemiska experiment Faraday började göra det som pojke vid den första bekantskapen med fysik och kemi. En gång var Michael på en av föreläsningarna Humphrey Davy, den store engelske fysikern.

Faraday gjorde en detaljerad anteckning om föreläsningen, band den och skickade den till Davy. Han blev så imponerad att han erbjöd Faraday att arbeta med honom som sekreterare. Snart åkte Davy på en resa till Europa och tog Faraday med sig. Under två år besökte de de största europeiska universiteten.

När han återvände till London 1815 började Faraday arbeta som assistent i ett av laboratorierna vid Royal Institution i London. På den tiden var det ett av de bästa fysiska laboratorierna i världen.Från 1816 till 1818 publicerade Faraday ett antal små anteckningar och små memoarer om kemi. Faradays första arbete om fysik går tillbaka till 1818.

Baserat på erfarenheterna från sina föregångare och kombinera flera egna erfarenheter, i september 1821 hade Michael skrivit "Framgångssagan om elektromagnetism". Redan på den tiden skapade han ett helt korrekt koncept av essensen av fenomenet avböjning av en magnetisk nål under inverkan av en ström.

Efter att ha uppnått denna framgång lämnade Faraday sina studier inom elområdet i tio år och ägnade sig åt studier av ett antal ämnen av ett annat slag. År 1823 gjorde Faraday en av de viktigaste upptäckterna inom fysikens område - han uppnådde först flytande av en gas och etablerade samtidigt en enkel men giltig metod för att omvandla gaser till en vätska. År 1824 gjorde Faraday flera upptäckter inom fysikområdet.

Han konstaterade bland annat att ljuset påverkar glasets färg och förändrar den. PÅ nästa år Faraday vänder sig åter från fysik till kemi, och resultatet av hans arbete på detta område är upptäckten av bensin och svavelsyranaftalensyra.

År 1831 publicerade Faraday en avhandling om en speciell sorts optisk illusion, som fungerade som grund för en vacker och nyfiken optisk projektil som kallas "kromotropen". Samma år publicerades en annan avhandling av vetenskapsmannen "Om vibrerande plattor". Många av dessa verk kunde av sig själva föreviga namnet på sin författare. Men det viktigaste av vetenskapliga arbeten Faraday är hans forskning inom området t.ex elektromagnetism och elektrisk induktion.

Strängt taget skapades den viktiga gren av fysiken, som behandlar fenomenen elektromagnetism och induktiv elektricitet, och som för närvarande är av så stor betydelse för tekniken, av Faraday ur ingenting.

När Faraday äntligen ägnade sig åt forskning inom elområdet konstaterades att med vanliga förhållanden närvaron av en elektrifierad kropp är tillräcklig för att dess inflytande ska excitera elektricitet i alla andra kroppar. Samtidigt var det känt att den ledning som strömmen går igenom och som dessutom är en elektrifierad kropp inte har någon effekt på andra ledningar som placeras i närheten.

Vad orsakade detta undantag? Det är denna fråga som intresserade Faraday och vars lösning ledde honom till stora upptäckter inom området induktionsel. Som vanligt påbörjade Faraday en serie experiment som var tänkta att klargöra sakens väsen.

Faraday lindade två isolerade trådar parallellt med varandra på samma träkavel. Han kopplade ändarna på en tråd till ett batteri med tio element och ändarna på den andra till en känslig galvanometer. När strömmen gick genom den första tråden,

Faraday vände all sin uppmärksamhet mot galvanometern och förväntade sig att märka från dess svängningar hur en ström uppträdde i den andra tråden också. Det fanns dock inget sådant: galvanometern förblev lugn. Faraday bestämde sig för att öka strömmen och introducerade 120 galvaniska celler i kretsen. Resultatet är detsamma. Faraday upprepade detta experiment dussintals gånger, alla med samma framgång.

Någon annan i hans ställe skulle ha lämnat experimentet, övertygad om att strömmen som passerar genom tråden inte har någon effekt på den intilliggande tråden. Men Faraday försökte alltid från sina experiment och observationer utvinna allt de kunde ge, och därför, efter att inte ha fått någon direkt effekt på tråden som var kopplad till galvanometern, började han leta efter biverkningar.

Han märkte omedelbart att galvanometern, som förblev helt lugn under hela strömmens gång, började svänga vid själva slutningen av kretsen och vid dess öppning. Den andra tråden exciteras också av en ström, som i det första fallet har motsatt riktning mot den första strömmen och är densamma med den i det andra fallet och varar bara ett ögonblick.

Dessa sekundära momentana strömmar, orsakade av inverkan av primära, kallades induktiva av Faraday, och detta namn har bevarats för dem tills nu. Eftersom de är momentana, försvinner omedelbart efter att de har dykt upp, skulle induktiva strömmar inte ha någon praktisk betydelse om Faraday inte hade hittat ett sätt, med hjälp av en genialisk anordning (kommutator), att ständigt avbryta och återigen leda den primära strömmen som kommer från batteriet genom batteriet. första tråden, på grund av vilken i den andra tråden kontinuerligt exciteras av fler och fler induktiva strömmar, och därmed blir konstant. Så en ny källa hittades elektrisk energi, förutom tidigare kända (friktion och kemiska processer), - induktion, och den nya sorten denna energi - induktionsel.

Faraday fortsatte med sina experiment och upptäckte vidare att en enkel approximation av en tråd vriden till en sluten kurva till en annan, längs vilken en galvanisk ström flyter, räcker för att excitera en induktiv ström i motsatt riktning mot den galvaniska strömmen i en neutral tråd. avlägsnandet av en neutral tråd exciterar igen en induktiv ström i den. strömmen är redan i samma riktning som den galvaniska strömmen som flyter längs en fast tråd, och att slutligen dessa induktiva strömmar exciteras endast under närmandet och avlägsnandet av tråd till den galvaniska strömmens ledare, och utan denna rörelse exciteras inte strömmarna, oavsett hur nära ledningarna är varandra .

Således upptäcktes ett nytt fenomen, liknande det ovan beskrivna fenomenet induktion under stängning och avslutning av den galvaniska strömmen. Dessa upptäckter gav i sin tur upphov till nya. Om det är möjligt att producera en induktiv ström genom att stänga och stoppa den galvaniska strömmen, skulle inte samma resultat erhållas från magnetisering och avmagnetisering av järn?

Oersteds och Ampères arbete hade redan etablerat förhållandet mellan magnetism och elektricitet. Det var känt att järn blir en magnet när en isolerad tråd lindas runt den och en galvanisk ström passerar genom den senare, och att magnetiska egenskaper av detta järn upphöra så snart strömmen upphör.

Baserat på detta kom Faraday på den här typen av experiment: två isolerade ledningar lindades runt en järnring; dessutom var en tråd lindad runt ena halvan av ringen och den andra runt den andra. En ström från ett galvaniskt batteri leddes genom en tråd och ändarna på den andra kopplades till en galvanometer. Och så, när strömmen stängdes eller stannade, och när järnringen följaktligen magnetiserades eller avmagnetiserades, oscillerade galvanometernålen snabbt och stannade sedan snabbt, det vill säga alla samma momentana induktiva strömmar exciterades i den neutrala ledningen - detta tid: redan under påverkan av magnetism.

Således omvandlades magnetism här för första gången till elektricitet. Efter att ha fått dessa resultat bestämde sig Faraday för att diversifiera sina experiment. Istället för en järnring började han använda ett järnband. Istället för att spännande magnetism i järn med en galvanisk ström, magnetiserade han järnet genom att röra det mot en permanent stålmagnet. Resultatet blev detsamma: i tråden lindad runt järnet, alltid! strömmen exciterades i ögonblicket för magnetisering och avmagnetisering av järn.

Sedan introducerade Faraday en stålmagnet i trådspiralen - närmandet och avlägsnandet av den senare orsakade i tråden induktionsströmmar. Med ett ord, magnetism, i betydelsen excitation av induktiva strömmar, verkade på exakt samma sätt som den galvaniska strömmen.