>> เปิด การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

บทที่ 2 การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

จนถึงตอนนี้เราได้พิจารณาสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา พบว่าสนามไฟฟ้าสถิตถูกสร้างขึ้นโดยอนุภาคที่มีประจุที่ไม่เคลื่อนที่ และสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นโดยอนุภาคที่เคลื่อนที่ นั่นคือ กระแสไฟฟ้า มาทำความคุ้นเคยกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา

ที่สุด ข้อเท็จจริงที่สำคัญซึ่งถูกค้นพบว่าเป็นความสัมพันธ์ที่ใกล้เคียงที่สุดระหว่างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ปรากฎว่าสนามแม่เหล็กแปรผันตามเวลาเกิดขึ้น สนามไฟฟ้าและสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงนั้นเป็นแม่เหล็ก หากไม่มีการเชื่อมต่อระหว่างสนาม ความหลากหลายของปรากฏการณ์ของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะไม่กว้างขวางเท่าที่สังเกตได้จริง จะไม่มีคลื่นวิทยุหรือแสง

§ 8 การค้นพบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

ในปี ค.ศ. 1821 M. Faraday เขียนไว้ในไดอารี่ของเขาว่า: "เปลี่ยนสนามแม่เหล็กให้เป็นไฟฟ้า" หลังจาก 10 ปี ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยเขา

ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ครั้งแรก ขั้นเด็ดขาดในการค้นพบคุณสมบัติใหม่ของการโต้ตอบทางแม่เหล็กไฟฟ้าโดย M. Faraday ผู้ก่อตั้งแนวคิดเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งมั่นใจในธรรมชาติที่เป็นหนึ่งเดียวของไฟฟ้าและ ปรากฏการณ์แม่เหล็ก. ด้วยเหตุนี้ เขาจึงค้นพบซึ่งกลายมาเป็นพื้นฐานสำหรับการออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าทั้งหมดในโลก โดยแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานกระแสไฟฟ้า (แหล่งที่ทำงานบนหลักการอื่น: เซลล์กัลวานิก แบตเตอรี่ ฯลฯ ให้พลังงานไฟฟ้าที่สร้างขึ้นเพียงเล็กน้อย)

M. Faraday แย้งว่า กระแสไฟฟ้าสามารถดึงดูดชิ้นส่วนของเหล็กได้ แม่เหล็กสามารถทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าได้หรือไม่? เวลานานไม่พบการเชื่อมต่อนี้ ยากจะคิดหลักๆ คือ แม่เหล็กเคลื่อนที่หรือสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาสามารถกระตุ้นได้ ไฟฟ้าในขดลวด

อุบัติเหตุประเภทใดที่สามารถป้องกันการค้นพบได้ แสดงให้เห็นข้อเท็จจริงดังต่อไปนี้ เกือบพร้อมกันกับฟาราเดย์ นักฟิสิกส์ชาวสวิส Colladon พยายามดึงกระแสไฟฟ้าในขดลวดโดยใช้แม่เหล็ก ในระหว่างการทำงาน เขาใช้เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า ซึ่งเป็นเข็มแม่เหล็กแบบเบาซึ่งถูกวางไว้ในขดลวดของอุปกรณ์ เพื่อที่แม่เหล็กจะไม่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อลูกศร ปลายของขดลวดที่ Colladon นำแม่เหล็กไป โดยหวังว่าจะได้รับกระแสไฟในนั้นจึงถูกดึงออกมา ห้องติดกันและมีการเชื่อมต่อกับเครื่องวัดกระแสไฟฟ้า เมื่อใส่แม่เหล็กเข้าไปในขดลวดแล้ว Colladon ก็เข้าไปในห้องถัดไปและรู้สึกผิดหวังที่เชื่อว่ากัลวาโนมิเตอร์ไม่มีกระแสไฟฟ้า หากเพียงแต่เขาสามารถเฝ้ามองกัลวาโนมิเตอร์ตลอดเวลา และขอให้ใครซักคนทำงานเกี่ยวกับแม่เหล็ก การค้นพบที่น่าทึ่งก็จะเกิดขึ้น แต่สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้น แม่เหล็กที่อยู่นิ่งเมื่อเทียบกับขดลวดทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าอยู่ในนั้น

เนื้อหาบทเรียน สรุปบทเรียนสนับสนุนการนำเสนอบทเรียนกรอบแบบเร่งรัด เทคโนโลยีแบบโต้ตอบ ฝึกฝน งานและแบบฝึกหัด เวิร์คช็อป สอบด้วยตนเอง อบรม เคส เควส การบ้าน คำถาม อภิปราย คำถามเชิงวาทศิลป์จากนักเรียน ภาพประกอบ เสียง คลิปวิดีโอ และมัลติมีเดียรูปถ่าย, รูปภาพกราฟิก, ตาราง, อารมณ์ขันแบบแผน, เกร็ดเล็กเกร็ดน้อย, เรื่องตลก, อุปมาการ์ตูน, คำพูด, ปริศนาอักษรไขว้, คำพูด ส่วนเสริม บทคัดย่อชิปบทความสำหรับแผ่นโกงที่อยากรู้อยากเห็น ตำราพื้นฐานและคำศัพท์เพิ่มเติมอื่น ๆ ปรับปรุงตำราและบทเรียนแก้ไขข้อผิดพลาดในตำราเรียนการปรับปรุงชิ้นส่วนในตำราองค์ประกอบนวัตกรรมในบทเรียนแทนที่ความรู้ที่ล้าสมัยด้วยความรู้ใหม่ สำหรับครูเท่านั้น บทเรียนที่สมบูรณ์แบบ แผนปฏิทินเป็นเวลาหนึ่งปี แนวทางโปรแกรมสนทนา บทเรียนแบบบูรณาการ

หัวข้อบทเรียน:

การค้นพบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก.

เป้า: แนะนำนักเรียนให้รู้จักปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

ระหว่างเรียน

I. ช่วงเวลาขององค์กร

ครั้งที่สอง อัพเดทความรู้.

1. การสำรวจหน้าผาก

• สมมติฐานของแอมแปร์คืออะไร?
• การซึมผ่านของแม่เหล็กคืออะไร?
• สารใดเรียกว่าพารา- และไดอะแมกเนติก
• เฟอร์ไรต์คืออะไร?
• เฟอร์ไรต์ใช้ที่ไหน?
• คุณรู้ได้อย่างไรว่ามีสนามแม่เหล็กรอบโลก?
• ขั้วแม่เหล็กเหนือและใต้ของโลกอยู่ที่ไหน
• กระบวนการใดเกิดขึ้นในสนามแม่เหล็กของโลก
• อะไรคือสาเหตุของการมีอยู่ของสนามแม่เหล็กที่อยู่ใกล้โลก?

2. การวิเคราะห์การทดลอง

การทดลอง 1

เข็มแม่เหล็กบนขาตั้งถูกนำไปที่ด้านล่างแล้วไปที่ปลายด้านบนของขาตั้งกล้อง เหตุใดลูกศรจึงหมุนไปที่ปลายล่างของขาตั้งกล้องจากด้านใดด้านหนึ่งด้วยขั้วใต้ และไปทางปลายด้านบน - ด้านเหนือ?(วัตถุเหล็กทั้งหมดอยู่ในสนามแม่เหล็กของโลก ภายใต้อิทธิพลของสนามนี้ พวกมันจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก และส่วนล่างของวัตถุตรวจพบขั้วแม่เหล็กเหนือ และด้านบน-ใต้)

การทดลอง 2

ในจุกไม้ก๊อกขนาดใหญ่ ทำร่องเล็ก ๆ สำหรับลวดชิ้นหนึ่ง ลดก๊อกลงไปในน้ำแล้ววางลวดไว้ด้านบนโดยวางตามแนวขนาน ในกรณีนี้ ลวดพร้อมกับจุกจะหมุนและติดตั้งตามแนวเส้นเมอริเดียน ทำไม(ลวดถูกทำให้เป็นแม่เหล็กและตั้งอยู่ในสนามโลกเหมือนเข็มแม่เหล็ก)

สาม. การเรียนรู้วัสดุใหม่

มีแรงแม่เหล็กระหว่างประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ ปฏิกิริยาแม่เหล็กถูกอธิบายตามแนวคิดของสนามแม่เหล็กที่มีอยู่รอบประจุไฟฟ้าที่กำลังเคลื่อนที่ สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นจากแหล่งเดียวกัน - ประจุไฟฟ้า สามารถสันนิษฐานได้ว่ามีการเชื่อมต่อระหว่างกัน

ในปี พ.ศ. 2374 เอ็ม. ฟาราเดย์ยืนยันการทดลองนี้ เขาค้นพบปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า (สไลด์ 1.2)

การทดลอง 1

เราเชื่อมต่อกัลวาโนมิเตอร์กับขดลวดแล้วเราจะนำเสนอ แม่เหล็กถาวร. เราสังเกตการเบี่ยงเบนของเข็มกัลวาโนมิเตอร์ซึ่งมีกระแส (การเหนี่ยวนำ) ปรากฏขึ้น (สไลด์ 3)

กระแสในตัวนำเกิดขึ้นเมื่อตัวนำอยู่ในพื้นที่สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ (สไลด์ 4-7)

ฟาราเดย์จินตนาการถึงสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงจำนวนเส้นแรงที่เจาะพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยเส้นขอบที่กำหนด ตัวเลขนี้ขึ้นอยู่กับการเหนี่ยวนำที่ สนามแม่เหล็กจากพื้นที่รูปร่างส และการวางแนวในฟิลด์ที่กำหนด

F \u003d BS cos a - สนามแม่เหล็ก.

F [Wb] เวเบอร์ (สไลด์ 8)

กระแสเหนี่ยวนำสามารถมีทิศทางต่างกันได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับว่าฟลักซ์แม่เหล็กที่แทรกเข้าไปในวงจรจะลดลงหรือเพิ่มขึ้น กฎการกำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำถูกกำหนดขึ้นในปี พ.ศ. 2376 อี.เอ็กซ์ เลนซ์.

การทดลอง 2

เราเลื่อนแม่เหล็กถาวรเป็นวงแหวนอลูมิเนียมน้ำหนักเบา แหวนถูกผลักออกจากวงแหวนและเมื่อขยายออกไปจะดึงดูดแม่เหล็ก

ผลลัพธ์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับขั้วของแม่เหล็ก แรงผลักและแรงดึงดูดอธิบายได้จากการปรากฏตัวของกระแสเหนี่ยวนำในนั้น

เมื่อแม่เหล็กถูกผลักเข้าไป กระแสแม่เหล็กที่ไหลผ่านวงแหวนจะเพิ่มขึ้น: แรงผลักของวงแหวนในกรณีนี้แสดงว่า กระแสเหนี่ยวนำในนั้นมีทิศทางที่เวกเตอร์เหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กอยู่ตรงข้ามกับเวกเตอร์การเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กภายนอก

กฎของเลนซ์:

กระแสเหนี่ยวนำมักจะมีทิศทางที่สนามแม่เหล็กของมันป้องกันการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในฟลักซ์แม่เหล็ก ทำให้เกิดรูปลักษณ์กระแสเหนี่ยวนำ(สไลด์ 9)

IV. ดำเนินการห้องปฏิบัติการ

ห้องปฏิบัติการทำงานในหัวข้อ "การทดลองตรวจสอบกฎ Lenz"

อุปกรณ์และวัสดุ:milliammeter, คอยล์คอยล์, แม่เหล็กคันศร

ขั้นตอนการทำงาน

1. เตรียมโต๊ะ.

ช่วงเวลาใหม่ในการพัฒนาวิทยาศาสตร์กายภาพเริ่มต้นด้วยการค้นพบอันชาญฉลาดโดย Faraday การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าจากการค้นพบครั้งนี้เองที่ความสามารถของวิทยาศาสตร์ในการเพิ่มพูนเทคโนโลยีด้วยแนวคิดใหม่ๆ ได้ปรากฏออกมาอย่างชัดเจน ฟาราเดย์เองได้เล็งเห็นถึงการมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากการค้นพบของเขา เมื่อวันที่ 12 มีนาคม พ.ศ. 2375 พระองค์ทรงผนึกซองจดหมายที่มีข้อความจารึกว่า "มุมมองใหม่ บัดนี้ต้องเก็บไว้ในซองปิดผนึกในจดหมายเหตุของราชสมาคม" ซองจดหมายนี้เปิดในปี 1938 ปรากฎว่าฟาราเดย์เข้าใจค่อนข้างชัดเจนว่าการเหนี่ยวนำแพร่กระจายด้วยความเร็วจำกัดในลักษณะของคลื่น ฟาราเดย์เขียนว่า "ฉันคิดว่าเป็นไปได้ที่จะนำทฤษฎีการสั่นมาใช้กับการขยายพันธุ์ของการเหนี่ยวนำไฟฟ้า ในเวลาเดียวกัน เขาชี้ให้เห็นว่า “การแพร่กระจายของเอฟเฟกต์แม่เหล็กต้องใช้เวลา กล่าวคือ เมื่อแม่เหล็กกระทำกับแม่เหล็กที่อยู่ห่างไกลอื่นหรือชิ้นส่วนของเหล็ก สาเหตุที่มีอิทธิพล (ซึ่งผมจะเรียกตัวเองว่าแม่เหล็ก) ก็แพร่กระจายออกไป จากวัตถุแม่เหล็กทีละน้อยและต้องใช้เวลาในการแพร่กระจายซึ่งเห็นได้ชัดว่ามีขนาดเล็กมาก นอกจากนี้ ผมยังเชื่อว่าการเหนี่ยวนำไฟฟ้าแพร่กระจายในลักษณะเดียวกันทุกประการ ผมเชื่อว่าการแพร่กระจายของแรงแม่เหล็กจากขั้วแม่เหล็กจะคล้ายกับ การสั่นของผิวน้ำขรุขระ หรือ to การสั่นสะเทือนของเสียงอนุภาคอากาศ

ฟาราเดย์เข้าใจถึงความสำคัญของความคิดของเขาและไม่สามารถทดลองได้ จึงตัดสินใจด้วยความช่วยเหลือของซองนี้ "เพื่อรักษาความปลอดภัยในการค้นพบด้วยตัวเขาเองและด้วยเหตุนี้จึงมีสิทธิประกาศวันที่นี้ในกรณีที่มีการยืนยันการทดลอง วันที่เขาค้นพบ” ดังนั้นเมื่อวันที่ 12 มีนาคม พ.ศ. 2375 มนุษยชาติจึงได้รู้จักการดำรงอยู่เป็นครั้งแรก คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากวันที่นี้เริ่มประวัติศาสตร์ของการค้นพบ วิทยุ.

แต่การค้นพบของฟาราเดย์มี ความสำคัญไม่เพียงแต่ในประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีเท่านั้น มันมีผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาโลกทัศน์ทางวิทยาศาสตร์ จากการค้นพบนี้ ฟิสิกส์เข้าสู่ วัตถุใหม่ - สนามกายภาพดังนั้นการค้นพบของฟาราเดย์จึงเป็นปัจจัยพื้นฐานเหล่านั้น การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ซึ่งทิ้งร่องรอยที่เห็นได้ชัดเจนในประวัติศาสตร์วัฒนธรรมมนุษย์ทั้งหมด

เครื่องผูกหนังสือลูกชายช่างตีเหล็กลอนดอน เกิดที่ลอนดอนเมื่อวันที่ 22 กันยายน พ.ศ. 2334 การเรียนรู้ด้วยตนเองที่ยอดเยี่ยมไม่มีโอกาสเรียนให้จบ โรงเรียนประถมและปูทางให้กับวิทยาศาสตร์ด้วยตัวเขาเอง ระหว่างเรียนเย็บเล่มอ่านหนังสือ โดยเฉพาะวิชาเคมี เขาก็ทำ การทดลองทางเคมี. การฟัง การบรรยายสาธารณะนักเคมีชื่อดัง Davy ในที่สุดเขาก็มั่นใจว่าอาชีพของเขาคือวิทยาศาสตร์ และหันไปหาเขาพร้อมกับขอจ้างที่ Royal Institute ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1813 เมื่อฟาราเดย์เข้ารับการรักษาในสถาบันในฐานะผู้ช่วยห้องปฏิบัติการ และจนกระทั่งเขาเสียชีวิต (25 สิงหาคม พ.ศ. 2410) เขาใช้ชีวิตในด้านวิทยาศาสตร์ แล้วในปี พ.ศ. 2364 เมื่อฟาราเดย์ได้รับการหมุนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เขาได้ตั้งเป้าหมายว่า "เปลี่ยนแม่เหล็กให้เป็นไฟฟ้า" สิบปีของการค้นหาและการทำงานหนักสิ้นสุดลงในการค้นพบเมื่อวันที่ 29 สิงหาคม พ.ศ. 2414 ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

“ลวดทองแดงสองร้อยสามฟุตในชิ้นเดียวถูกพันบนกลองไม้ขนาดใหญ่ อีกสองร้อยสามฟุตของลวดเดียวกันถูกหุ้มฉนวนเป็นเกลียวระหว่างการหมุนของขดลวดแรก การสัมผัสโลหะถูกลบออกโดยวิธี ของสายไฟ หนึ่งในเกลียวเหล่านี้เชื่อมต่อกับเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าและอีกอันหนึ่งมีแบตเตอรี่ที่มีประจุไฟฟ้าอย่างดีซึ่งมีแผ่นขนาดสี่นิ้วตารางนิ้วจำนวนหนึ่งร้อยคู่พร้อมแผ่นทองแดงสองชั้นเมื่อทำการติดต่อก็มี กัลวาโนมิเตอร์มีผลชั่วคราวแต่เล็กน้อยมาก และผลกระทบที่อ่อนแอที่คล้ายกันเกิดขึ้นเมื่อเปิดหน้าสัมผัสแบตเตอรี่ นี่คือวิธีที่ฟาราเดย์บรรยายประสบการณ์ครั้งแรกของเขาในการชักนำให้เกิดกระแสน้ำ เขาเรียกว่าการเหนี่ยวนำแบบโวลตาอิก-ไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำแบบนี้ เขาอธิบายประสบการณ์หลักของเขากับแหวนเหล็ก ซึ่งเป็นต้นแบบของความทันสมัย หม้อแปลงไฟฟ้า

"แหวนถูกเชื่อมจากแท่งเหล็กอ่อนกลม ความหนาของโลหะคือ 7-8 นิ้ว และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของแหวนคือ 6 นิ้ว ส่วนหนึ่งของวงแหวนนี้มีเกลียวสามเกลียวที่บาดแผล แต่ละอันบรรจุ ลวดทองแดงประมาณ 24 ฟุต หนา 1 นิ้ว 20 นิ้ว ขดลวดถูกหุ้มฉนวนจากเหล็กและจากกัน... ยาวประมาณเก้านิ้วตามความยาวของวงแหวน ใช้เดี่ยวๆ รวมกันก็ได้ กลุ่มนี้ถูกกำหนดโดยตัวอักษร A. ในส่วนอื่น ๆ ของวงแหวนประมาณหกสิบฟุตของลวดทองแดงเดียวกันในสองชิ้นซึ่งก่อตัวเป็นเกลียว B มีทิศทางเดียวกับเกลียว A แต่แยกออกจากกัน จบด้วยเหล็กเปล่าประมาณครึ่งนิ้ว

เกลียว B เชื่อมต่ออยู่ สายทองแดงด้วยเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าที่วางห่างจากเตารีดสามฟุต ขดลวดที่แยกจากกันเชื่อมต่อกันแบบปลายต่อด้านเพื่อสร้างเกลียวทั่วไป ปลายซึ่งเชื่อมต่อกับแบตเตอรีแผ่นจานขนาดสี่ตารางนิ้วสิบคู่ กัลวาโนมิเตอร์ทำปฏิกิริยาในทันที และแข็งแกร่งกว่าที่สังเกตได้มาก ดังที่อธิบายไว้ข้างต้น โดยใช้เกลียวที่ทรงพลังกว่าสิบเท่า แต่ไม่มีเหล็ก อย่างไรก็ตาม แม้จะรักษาการติดต่อ การกระทำก็หยุดลง เมื่อเปิดสัมผัสกับแบตเตอรี่ ลูกศรจะเบี่ยงเบนอย่างรุนแรงอีกครั้ง แต่ในทิศทางตรงกันข้ามกับที่กระตุ้นในกรณีแรก

ฟาราเดย์ได้ตรวจสอบผลกระทบของเหล็กเพิ่มเติมโดยประสบการณ์ตรง การแนะนำแท่งเหล็กภายในขดลวดกลวง ในกรณีนี้ "กระแสเหนี่ยวนำมีผลอย่างมากต่อกัลวาโนมิเตอร์" "การกระทำที่คล้ายคลึงกันนั้นได้รับความช่วยเหลือจากสามัญชน แม่เหล็ก"ฟาราเดย์เรียกการกระทำนี้ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า,สมมติว่าธรรมชาติของการเหนี่ยวนำโวลตาอิกและแมกนีโตอิเล็กทริกเหมือนกัน

การทดลองที่อธิบายไว้ทั้งหมดเป็นเนื้อหาของส่วนแรกและส่วนที่สองของงานคลาสสิกของฟาราเดย์ " การศึกษาเชิงทดลองเกี่ยวกับไฟฟ้า" เริ่มเมื่อวันที่ 24 พฤศจิกายน พ.ศ. 2374 ในส่วนที่สามของซีรีส์นี้ "ในสถานะไฟฟ้าใหม่ของสสาร" ฟาราเดย์พยายามอธิบายคุณสมบัติใหม่ของร่างกายที่แสดงออกในการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นครั้งแรก เขาเรียกสิ่งนี้ว่า สมบัติที่เขาค้นพบ "สถานะอิเล็กโทรนิก" นี่เป็นเชื้อโรคตัวแรกของฟิลด์ความคิดซึ่งเกิดขึ้นภายหลังโดยฟาราเดย์และเป็นครั้งแรกที่ Maxwell กำหนดอย่างแม่นยำ ส่วนที่สี่ของชุดแรกมีไว้สำหรับอธิบายปรากฏการณ์ของ Arago ฟาราเดย์จำแนกปรากฏการณ์นี้เป็นปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำได้อย่างถูกต้องและพยายามใช้ปรากฏการณ์นี้เพื่อ "ได้แหล่งไฟฟ้าใหม่" เมื่อแผ่นทองแดงเคลื่อนที่ระหว่างขั้วของแม่เหล็ก นี้เป็นครั้งแรก เครื่องไดนาโม.ฟาราเดย์สรุปผลการทดลองของเขาด้วยคำต่อไปนี้: "ดังนั้นจึงแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่จะสร้างกระแสไฟฟ้าคงที่โดยใช้แม่เหล็กธรรมดา" จากการทดลองของเขาเกี่ยวกับการเหนี่ยวนำในตัวนำที่กำลังเคลื่อนที่ ฟาราเดย์อนุมานความสัมพันธ์ระหว่างขั้วของแม่เหล็ก ตัวนำที่เคลื่อนที่ และทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ นั่นคือ "กฎที่ควบคุมการผลิตไฟฟ้าโดยการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก" จากผลการวิจัยของเขา ฟาราเดย์พบว่า "ความสามารถในการเหนี่ยวนำกระแสน้ำปรากฏเป็นวงกลมรอบแกนผลลัพธ์แม่เหล็กหรือแกนแรงในลักษณะเดียวกับที่แม่เหล็กที่อยู่รอบวงกลมเกิดขึ้นรอบกระแสไฟฟ้าและตรวจพบโดยกระแสไฟฟ้า" *.

* (เอ็ม ฟาราเดย์การวิจัยเชิงทดลองด้านไฟฟ้า เล่ม 1 ศ.บ. AN SSSR, 1947, p. 57.)

กล่าวอีกนัยหนึ่ง สนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนเกิดขึ้นรอบๆ สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ เช่นเดียวกับที่สนามแม่เหล็กกระแสน้ำวนเกิดขึ้นรอบๆ กระแสไฟฟ้า ข้อเท็จจริงพื้นฐานนี้ถูกทำให้ทั่วไปโดย Maxwell ในรูปแบบของสมการสองสมการของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

การศึกษาปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โดยเฉพาะการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กโลก ยังได้ทุ่มเทให้กับ "การสืบสวน" ชุดที่สอง ซึ่งเริ่มเมื่อวันที่ 12 มกราคม พ.ศ. 2375 ชุดที่สามเริ่มเมื่อวันที่ 10 มกราคม พ.ศ. 2333 ฟาราเดย์อุทิศตนเพื่อพิสูจน์ตัวตน ประเภทต่างๆไฟฟ้า: ไฟฟ้าสถิต, กัลวานิก, สัตว์, แมกนีโตอิเล็กทริก (นั่นคือได้จากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า) ฟาราเดย์ได้ข้อสรุปว่าไฟฟ้าที่ได้รับ วิธีทางที่แตกต่างในเชิงคุณภาพเหมือนกัน ความแตกต่างในการกระทำเป็นเพียงเชิงปริมาณเท่านั้น นี่เป็นจุดสิ้นสุดของแนวคิดเรื่อง "ของเหลว" ต่างๆ ของไฟฟ้าเรซินและแก้ว กระแสไฟฟ้า ไฟฟ้าจากสัตว์ ไฟฟ้ากลายเป็นสิ่งเดียว แต่มีขั้ว

ชุดที่ห้าของการสืบสวนของฟาราเดย์ซึ่งเริ่มเมื่อวันที่ 18 มิถุนายน พ.ศ. 2376 มีความสำคัญมาก ที่นี่ฟาราเดย์เริ่มการศึกษาเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้าซึ่งนำเขาไปสู่การจัดตั้งกฎหมายที่มีชื่อเสียงซึ่งมีชื่อของเขา การศึกษาเหล่านี้ดำเนินต่อไปในชุดที่เจ็ด ซึ่งเริ่มเมื่อวันที่ 9 มกราคม พ.ศ. 2377 ในชุดสุดท้ายนี้ ฟาราเดย์เสนอคำศัพท์ใหม่: เขาเสนอให้เรียกเสาที่จ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรด,เรียกขั้วไฟฟ้าบวก ขั้วบวก,และด้านลบ แคโทด,อนุภาคของสสารที่สะสมไปยังแอโนดที่เขาเรียกว่า แอนไอออนและอนุภาคไปที่แคโทด - ไพเพอร์. นอกจากนี้เขาเป็นเจ้าของเงื่อนไข อิเล็กโทรไลต์สำหรับสารที่ย่อยสลายได้ ไอออนและ เทียบเท่าไฟฟ้าเคมีเงื่อนไขทั้งหมดเหล่านี้ยึดมั่นในวิทยาศาสตร์อย่างแน่นหนา ฟาราเดย์ดึงข้อสรุปที่ถูกต้องจากกฎหมายที่เขาพบว่าใครๆ พูดถึงได้บ้าง ปริมาณที่แน่นอนไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับอะตอมของสสารสามัญ ฟาราเดย์เขียนว่า "แม้ว่าเราจะไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับอะตอม" เรานึกภาพอนุภาคเล็กๆ บางอย่างที่ปรากฏขึ้นมาในใจเราโดยไม่ได้ตั้งใจ อย่างไรก็ตาม ในความเขลาเดียวกันหรือมากกว่านั้น เราสัมพันธ์กับไฟฟ้า พูดไม่ได้ด้วยซ้ำว่าเป็นเรื่องพิเศษหรือเรื่องหรือเพียงแค่การเคลื่อนไหวของเรื่องธรรมดาหรือแรงหรือตัวแทนประเภทอื่น แต่ก็มีข้อเท็จจริงมากมายที่ทำให้เราคิดว่าอะตอมของสสารเป็นอย่างใด กอปรด้วยหรือเชื่อมต่อกับแรงไฟฟ้า และสำหรับพวกมัน พวกมันมีคุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุด ซึ่งรวมถึงความสัมพันธ์ทางเคมีของพวกมันที่มีต่อกันและกัน

* (เอ็ม ฟาราเดย์การวิจัยเชิงทดลองด้านไฟฟ้า เล่ม 1 ศ.บ. AN SSSR, 1947, p. 335.)

ดังนั้นฟาราเดย์จึงแสดงแนวคิดเรื่อง "กระแสไฟฟ้า" ของสสารอย่างชัดเจน โครงสร้างอะตอมไฟฟ้าและอะตอมของไฟฟ้าหรือตามที่ฟาราเดย์กล่าวไว้ "ปริมาณไฟฟ้าที่แน่นอน" กลับกลายเป็นว่า “ตามที่กำหนดไว้ในการกระทำเหมือนอย่างใดของ ปริมาณเหล่านั้นซึ่งยังคงเกี่ยวโยงกับอนุภาคของสสาร ความสัมพันธ์ทางเคมีประถม ค่าไฟฟ้า, ตามที่ปรากฏ พัฒนาต่อไปฟิสิกส์ สามารถกำหนดได้จากกฎของฟาราเดย์

ชุดที่เก้าของ "การสืบสวน" ของฟาราเดย์มีความสำคัญอย่างยิ่ง ชุดนี้เริ่มเมื่อวันที่ 18 ธันวาคม พ.ศ. 2377 เกี่ยวกับปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตนเอง กระแสพิเศษของการปิดและการเปิด ฟาราเดย์ชี้ให้เห็นถึงปรากฏการณ์เหล่านี้ว่าถึงแม้จะมีคุณสมบัติก็ตาม ความเฉื่อยอย่างไรก็ตาม ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำตัวเองนั้นแตกต่างจากความเฉื่อยทางกลโดยข้อเท็จจริงที่ว่ามันขึ้นอยู่กับ แบบฟอร์มตัวนำ ฟาราเดย์ตั้งข้อสังเกตว่า "กระแสพิเศษเหมือนกันกับ ... กระแสเหนี่ยวนำ" * . เป็นผลให้ฟาราเดย์มีแนวคิดเกี่ยวกับความหมายที่กว้างมากของกระบวนการเหนี่ยวนำ ในการสืบสวนชุดที่สิบเอ็ดซึ่งเริ่มเมื่อวันที่ 30 พฤศจิกายน พ.ศ. 2380 เขากล่าวว่า "การชักนำมีบทบาททั่วไปมากที่สุดในทั้งหมด ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าเห็นได้ชัดว่ามีส่วนร่วมในแต่ละรายการและในความเป็นจริงมีคุณสมบัติของการเริ่มต้นครั้งแรกและที่สำคัญ "** โดยเฉพาะอย่างยิ่งตาม Faraday กระบวนการชาร์จใด ๆ เป็นกระบวนการเหนี่ยวนำ อคติประจุตรงข้าม: "สารไม่สามารถชาร์จได้อย่างสมบูรณ์ แต่ค่อนข้างเท่านั้นตามกฎหมายที่เหมือนกันกับการเหนี่ยวนำ ทุกประจุได้รับการสนับสนุนโดยการเหนี่ยวนำ ปรากฏการณ์ทั้งหมด แรงดันไฟฟ้ารวมจุดเริ่มต้นของการเหนี่ยวนำ" *** ความหมายของข้อความเหล่านี้ของฟาราเดย์คือสนามไฟฟ้าใด ๆ ("ปรากฏการณ์แรงดันไฟฟ้า" - ในคำศัพท์ของฟาราเดย์) จำเป็นต้องมีกระบวนการเหนี่ยวนำในตัวกลาง ("การกระจัด" - ในแมกซ์เวลล์ในภายหลัง คำศัพท์) กระบวนการนี้ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของสื่อ , "ความเหนี่ยวนำ" ของมัน ในคำศัพท์ของฟาราเดย์ หรือ "ความยินยอม" ในคำศัพท์สมัยใหม่ ประสบการณ์ของฟาราเดย์กับตัวเก็บประจุแบบทรงกลมได้กำหนดค่าการยอมของสารจำนวนหนึ่งที่สัมพันธ์กับอากาศ การทดลองเหล่านี้เสริมความแข็งแกร่งให้กับฟาราเดย์ในแนวคิดเกี่ยวกับบทบาทสำคัญของตัวกลางในกระบวนการทางแม่เหล็กไฟฟ้า

* (เอ็ม ฟาราเดย์การวิจัยเชิงทดลองด้านไฟฟ้า เล่ม 1 ศ.บ. AN SSSR, 1947, p. 445.)

** (เอ็ม ฟาราเดย์การวิจัยเชิงทดลองด้านไฟฟ้า เล่ม 1 ศ.บ. AN SSSR, 1947, p. 478.)

*** (เอ็ม ฟาราเดย์การวิจัยเชิงทดลองด้านไฟฟ้า เล่ม 1 ศ.บ. AN SSSR, 1947, p. 487.)

กฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญโดยนักฟิสิกส์ชาวรัสเซียของ St. Petersburg Academy เอมิล คริสเตียโนวิช เลนซ์(1804-1865). เมื่อวันที่ 29 พฤศจิกายน พ.ศ. 2376 เลนซ์รายงานต่อ Academy of Sciences งานวิจัยของเขา "ในการกำหนดทิศทางของกระแสกัลวานิกที่ตื่นเต้นโดยการเหนี่ยวนำไฟฟ้าไดนามิก" Lenz แสดงให้เห็นว่าการเหนี่ยวนำด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้าของแอมแปร์ "ข้อเสนอโดยที่ปรากฏการณ์แมกนีโตอิเล็กทริกลดลงเป็นแม่เหล็กไฟฟ้ามีดังต่อไปนี้: ถ้าตัวนำโลหะเคลื่อนที่ในบริเวณใกล้เคียงกับกระแสกัลวานิกหรือแม่เหล็ก กระแสกัลวานิกจะตื่นเต้นไปในทิศทางนั้นหากตัวนำนี้หยุดนิ่ง กระแสอาจทำให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามได้ สันนิษฐานว่าตัวนำที่อยู่นิ่งสามารถเคลื่อนที่ได้เฉพาะในทิศทางของการเคลื่อนที่หรือในทิศทางตรงกันข้ามเท่านั้น" * .

* (อี. เอ็กซ์ เลนซ์, Selected Works, เอ็ด. AN SSSR, 1950, หน้า 148-149.)

หลักการของ Lenz นี้เผยให้เห็นถึงพลังงานของกระบวนการเหนี่ยวนำและมีบทบาทสำคัญในงานของ Helmholtz ในการสร้างกฎการอนุรักษ์พลังงาน Lenz เองได้มาจากหลักการของเขาที่รู้จักกันดีของการย้อนกลับในวิศวกรรมไฟฟ้า เครื่องแม่เหล็กไฟฟ้า: ถ้าคุณหมุนคอยล์ระหว่างขั้วของแม่เหล็ก มันจะสร้างกระแส ตรงกันข้ามถ้าส่งกระแสไปก็จะหมุน มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและในทางกลับกัน จากการศึกษาการกระทำของเครื่องจักรแมกนีโตอิเล็กทริก เลนซ์ค้นพบปฏิกิริยากระดองในปี พ.ศ. 2390

ในปี พ.ศ. 2385-2486 Lenz ได้จัดทำการศึกษาคลาสสิกเรื่อง "กฎของการสร้างความร้อนด้วยกระแสไฟฟ้า" (รายงานเมื่อวันที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2385 ตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2386) ซึ่งเขาเริ่มก่อนการทดลองที่คล้ายคลึงกันของ Joule (ข้อความของ Joule ปรากฏในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2384) และยังคงดำเนินต่อไปโดยเขา สิ่งพิมพ์ Joule "เนื่องจากการทดลองของหลังอาจพบกับการคัดค้านที่สมเหตุสมผลดังที่ได้แสดงโดยเพื่อนร่วมงานของเรา Mr. Academician Hess" * . Lenz วัดขนาดของกระแสโดยใช้เข็มทิศแทนเจนต์ - อุปกรณ์ที่คิดค้นโดยศาสตราจารย์ Johann Nerwander ในเฮลซิงฟอร์ต (1805-1848) และในส่วนแรกของข้อความของเขา เขาศึกษาอุปกรณ์นี้ ในส่วนที่สองของ "การปล่อยความร้อนในสายไฟ" รายงานเมื่อวันที่ 11 สิงหาคม พ.ศ. 2386 เขามาถึงกฎหมายที่มีชื่อเสียงของเขา:

"
1. ความร้อนของเส้นลวดด้วยกระแสกัลวานิกนั้นแปรผันตามความต้านทานของเส้นลวด
2. ความร้อนของเส้นลวดด้วยกระแสไฟฟ้ากัลวานิกเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของกระแสที่ใช้ให้ความร้อน "**

* (อี. เอ็กซ์ เลนซ์, Selected Works, เอ็ด. AN SSSR, 1950, p. 361.)

** (อี. เอ็กซ์ เลนซ์, Selected Works, เอ็ด. AN SSSR, 1950, p. 441.)

กฎหมาย Joule-Lenz มีบทบาทสำคัญในการจัดตั้งกฎการอนุรักษ์พลังงาน การพัฒนาวิทยาศาสตร์ของปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กทั้งหมดนำไปสู่แนวคิดเรื่องความสามัคคีของพลังแห่งธรรมชาติสู่แนวคิดการอนุรักษ์ "แรง" เหล่านี้

เกือบพร้อมกันกับฟาราเดย์ นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันสังเกตเห็นการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โจเซฟ เฮนรี่(พ.ศ. 2340-2421) Henry สร้างแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ (1828) ซึ่งขับเคลื่อนโดยเซลล์กัลวานิกความต้านทานต่ำ รองรับน้ำหนักได้ 2,000 ปอนด์ ฟาราเดย์กล่าวถึงแม่เหล็กไฟฟ้านี้และบ่งชี้ว่าด้วยความช่วยเหลือของมัน เป็นไปได้ที่จะเกิดประกายไฟอย่างแรงเมื่อเปิดออก

Henry เป็นครั้งแรก (1832) สังเกตเห็นปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำตนเองและลำดับความสำคัญของเขาถูกทำเครื่องหมายด้วยชื่อของหน่วยการเหนี่ยวนำตนเอง "เฮนรี่"

ในปี พ.ศ. 2385 เฮนรีได้ก่อตั้ง ตัวสั่นปล่อยขวดไลเดน เข็มแก้วบาง ๆ ที่เขาศึกษาปรากฏการณ์นี้ถูกดึงดูดด้วยขั้วต่าง ๆ ในขณะที่ทิศทางของการปลดปล่อยยังคงไม่เปลี่ยนแปลง เฮนรี่สรุป "การปลดปล่อยไม่ว่าจะมีลักษณะอย่างไร" เฮนรี่สรุป "ไม่ได้เป็นตัวแทน (โดยใช้ทฤษฎีของแฟรงคลิน - พี.เค.) เป็นการถ่ายโอนของเหลวไร้น้ำหนักจากจานหนึ่งไปยังอีกจานหนึ่ง ปรากฏการณ์ที่ค้นพบทำให้เรายอมรับการมีอยู่ของการปลดปล่อยหลัก ในทิศทางเดียว แล้วเคลื่อนที่ถอยหลังและไปข้างหน้าแปลกๆ หลายครั้ง ซึ่งแต่ละท่าจะอ่อนกว่าทางที่แล้ว ดำเนินต่อไปจนกว่าจะถึงสมดุล

ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำกลายเป็นประเด็นหลักใน การวิจัยทางกายภาพ. ในปี ค.ศ. 1845 นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ฟรานซ์ นอยมันน์(1798-1895) ให้นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ กฎของการเหนี่ยวนำ, สรุปผลการวิจัยของฟาราเดย์และเลนซ์

แรงเคลื่อนไฟฟ้าของการเหนี่ยวนำแสดงโดย Neumann ว่าเป็นอนุพันธ์ของเวลาของฟังก์ชันบางอย่างที่เหนี่ยวนำให้เกิดกระแส และการกำหนดค่าร่วมกันของกระแสที่มีปฏิสัมพันธ์ นอยมันน์เรียกฟังก์ชันนี้ว่า ศักย์ไฟฟ้าไดนามิกเขายังพบนิพจน์สำหรับค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำร่วมกัน ในบทความเรื่อง "On the Conservation of Force" ในปี 1847 Helmholtz ได้มาจากการแสดงออกของ Neumann สำหรับกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าจากการพิจารณาด้านพลังงาน ในบทความเดียวกัน เฮล์มโฮลทซ์อ้างว่าการคายประจุของตัวเก็บประจุคือ "ไม่ใช่ ... การเคลื่อนที่อย่างง่ายของกระแสไฟฟ้าในทิศทางเดียว แต่ ... การไหลของมันในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่งระหว่างแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นในรูปแบบของการสั่นที่กลายเป็น เล็กลงและเล็กลงเรื่อย ๆ จนกระทั่งในที่สุดพลังชีวิตทั้งหมดถูกทำลายโดยผลรวมของการต่อต้าน

ในปี พ.ศ. 2396 วิลเลียม ทอมสัน(1824-1907) ให้ ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์การคายประจุของตัวเก็บประจุและสร้างการพึ่งพาระยะเวลาการสั่นของพารามิเตอร์ วงจรออสซิลเลเตอร์(สูตรของทอมสัน).

ในปี พ.ศ. 2401 ป. บลาเซอร์นา(พ.ศ. 2379-2461) ใช้เส้นโค้งเรโซแนนซ์ทดลองของการแกว่งไฟฟ้า โดยศึกษาการทำงานของวงจรเหนี่ยวนำการคายประจุที่มีธนาคารตัวเก็บประจุและตัวนำปิดไปยังวงจรด้านข้าง โดยมีความยาวผันแปรของตัวนำเหนี่ยวนำ ในปี พ.ศ. 2401 วิลเฮล์ม เฟดเดอร์เซ่น(1832-1918) สังเกตการปล่อยประกายไฟของโถเลย์เดนในกระจกหมุน และในปี พ.ศ. 2405 เขาได้ถ่ายภาพการปลดปล่อยประกายไฟในกระจกที่หมุนได้ ดังนั้นลักษณะการสั่นของการปลดปล่อยจึงถูกสร้างขึ้นด้วยความชัดเจนอย่างสมบูรณ์ ในเวลาเดียวกัน สูตรของทอมสันก็ได้รับการตรวจสอบโดยการทดลองแล้ว ดังนั้น ทีละขั้น หลักคำสอนของ ความผันผวนทางไฟฟ้า,เป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ของวิศวกรรมไฟฟ้ากระแสสลับและวิศวกรรมวิทยุ

ประวัติการค้นพบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า การค้นพบของ Hans Christian Oersted และ André Marie Ampère แสดงให้เห็นว่าไฟฟ้ามีแรงแม่เหล็ก Michael Faraday ค้นพบอิทธิพลของปรากฏการณ์แม่เหล็กต่อปรากฏการณ์ทางไฟฟ้า Hans Christian Oersted André Marie Ampère

Michael Faraday () "เปลี่ยนแม่เหล็กให้เป็นไฟฟ้า" เขาเขียนไว้ในไดอารี่ของเขาในปี พ.ศ. 2365 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ผู้ก่อตั้งทฤษฎีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สมาชิกกิตติมศักดิ์ต่างประเทศของ St. Petersburg Academy of Sciences (1830)

คำอธิบายของการทดลองของ Michael Faraday บล็อกไม้แผลที่สอง สายทองแดง. สายไฟเส้นหนึ่งเชื่อมต่อกับกัลวาโนมิเตอร์ อีกเส้นหนึ่งเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ที่มีกำลังแรง เมื่อปิดวงจร กัลวาโนมิเตอร์จะสังเกตเห็นการกระทำที่ฉับพลันแต่อ่อนมาก และสังเกตเห็นการกระทำเดียวกันนี้เมื่อกระแสหยุด ด้วยกระแสที่ไหลผ่านเกลียวหนึ่งอย่างต่อเนื่อง จึงไม่สามารถตรวจสอบความเบี่ยงเบนของเข็มกัลวาโนมิเตอร์ได้

คำอธิบายของการทดลองของ Michael Faraday การทดลองอื่นประกอบด้วยการลงทะเบียนกระแสไฟกระชากที่ปลายขดลวดซึ่งมีแม่เหล็กถาวรแทรกอยู่ ฟาราเดย์เรียกการระเบิดดังกล่าวว่า "คลื่นไฟฟ้า"

EMF ของการเหนี่ยวนำ EMF ของการเหนี่ยวนำซึ่งทำให้เกิดกระแสระเบิด ("คลื่นไฟฟ้า") ไม่ได้ขึ้นอยู่กับขนาดของฟลักซ์แม่เหล็ก แต่ขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลง

1. กำหนดทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำของสนามภายนอก B (ออกจาก N และป้อน S) 2. ตรวจสอบว่าฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจรเพิ่มขึ้นหรือลดลง (หากแม่เหล็กถูกผลักเข้าไปในวงแหวน จากนั้น Ф> 0 หากดึงออก แสดงว่า Ф 0 หากดึงออก แสดงว่า Ф 0 หากมี ถูกดึงออกมาจากนั้น Ф 0 หากถูกดึงออกมา Ф 0 หากยืดออก แสดงว่า Ф
3. กำหนดทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็ก B ที่สร้างขึ้นโดยกระแสอุปนัย (ถ้า F>0 เส้น B และ B จะถูกชี้ไปในทิศทางตรงกันข้าม ถ้า F 0 เส้น B และ B จะถูกกำกับเข้า ทิศทางตรงกันข้าม ถ้า F 0 ดังนั้นเส้น B และ B จะถูกชี้ไปในทิศทางตรงกันข้าม ถ้า Ф 0 ดังนั้นเส้น B และ B จะถูกชี้ไปในทิศทางตรงกันข้าม ถ้า Ф 0 ดังนั้นเส้น B และ B จะถูกชี้ไปในทิศทางตรงกันข้าม ถ้า เอฟ

คำถาม กำหนดกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ใครเป็นผู้ก่อตั้งกฎหมายนี้? กระแสเหนี่ยวนำคืออะไรและจะกำหนดทิศทางได้อย่างไร อะไรกำหนดขนาดของ EMF ของการเหนี่ยวนำ? หลักการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าใดที่เป็นไปตามกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า- นี่เป็นปรากฏการณ์ที่ประกอบด้วยการเกิดกระแสไฟฟ้าในตัวนำปิดอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กที่มันตั้งอยู่. ปรากฏการณ์นี้ถูกค้นพบโดย M. Faraday นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษในปี ค.ศ. 1831 สาระสำคัญของปรากฏการณ์นี้สามารถอธิบายได้ด้วยการทดลองง่ายๆ หลายครั้ง

อธิบายไว้ในการทดลองของฟาราเดย์ หลักการรับ กระแสสลับ ใช้ในการผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำ พลังงานไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือไฟฟ้าพลังน้ำ ความต้านทานการหมุนของโรเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งเกิดขึ้นเมื่อกระแสเหนี่ยวนำทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กจะเอาชนะได้เนื่องจากการทำงานของไอน้ำหรือกังหันไฮดรอลิกที่หมุนโรเตอร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าว เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า .

กระแสน้ำวนหรือกระแสฟูโกต์

หากวางตัวนำขนาดใหญ่ในสนามแม่เหล็กสลับกันในตัวนำนี้เนื่องจากปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสเหนี่ยวนำไหลวนเกิดขึ้นเรียกว่า กระแสฟูโกต์.

กระแสน้ำวนยังเกิดขึ้นเมื่อตัวนำขนาดใหญ่เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็กคงที่ แต่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันในอวกาศ กระแสฟูโกต์มีทิศทางที่แรงที่กระทำต่อพวกมันในสนามแม่เหล็กทำให้การเคลื่อนที่ของตัวนำช้าลง ลูกตุ้มในรูปของแผ่นโลหะแข็งที่ทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก ซึ่งแกว่งไปมาระหว่างขั้วของแม่เหล็กไฟฟ้า จะหยุดกะทันหันเมื่อเปิดสนามแม่เหล็ก

ในหลายกรณี ความร้อนที่เกิดจากกระแสฟูโกต์กลายเป็นอันตรายและต้องจัดการ แกนของหม้อแปลง โรเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าทำจากแผ่นเหล็กแยกจากกันคั่นด้วยชั้นของฉนวนที่ป้องกันการพัฒนาของกระแสเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ และตัวเพลตนั้นทำมาจากโลหะผสมที่มีความต้านทานสูง

สนามแม่เหล็กไฟฟ้า

สนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุคงที่นั้นคงที่และกระทำต่อประจุนั้น กระแสตรงทำให้เกิดสนามแม่เหล็กคงที่ตามเวลาที่กระทำต่อประจุและกระแสที่กำลังเคลื่อนที่ ไฟฟ้าและ สนามแม่เหล็กมีอยู่ในกรณีนี้อย่างเป็นอิสระจากกัน

ปรากฏการณ์ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าแสดงให้เห็นถึงการทำงานร่วมกันของเขตข้อมูลเหล่านี้ซึ่งสังเกตได้จากสารที่มีประจุฟรีเช่นในตัวนำ สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับจะสร้างสนามไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งทำให้เกิดประจุไฟฟ้าฟรี กระแสสลับนี้จะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งสร้างสนามไฟฟ้าในตัวนำเดียวกัน ฯลฯ

การรวมกันของสนามไฟฟ้ากระแสสลับและสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับที่สร้างซึ่งกันและกันเรียกว่า สนามแม่เหล็กไฟฟ้า . นอกจากนี้ยังสามารถอยู่ในสื่อที่ไม่มีค่าใช้จ่ายและเผยแพร่ในอวกาศในรูปแบบ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า.

คลาสสิก ไฟฟ้ากระแส- หนึ่งใน ความสำเร็จสูงสุดจิตใจของมนุษย์ เธอมีผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาที่ตามมา อารยธรรมมนุษย์ทำนายการมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งนี้นำไปสู่การสร้างวิทยุ โทรทัศน์ ระบบโทรคมนาคม ระบบนำทางด้วยดาวเทียม เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ หุ่นยนต์อุตสาหกรรมและในประเทศ และคุณลักษณะอื่นๆ ของชีวิตสมัยใหม่

หลักสำคัญ ทฤษฎีของแมกซ์เวลล์เป็นการยืนยันว่าสนามไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้นที่สามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดของสนามแม่เหล็กได้เช่นเดียวกับแหล่งกำเนิด สนามไฟฟ้าการสร้างกระแสอุปนัยในตัวนำเป็นสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องมีตัวนำ - สนามไฟฟ้าก็เกิดขึ้นในพื้นที่ว่างเช่นกัน เส้นของสนามไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งคล้ายกับเส้นสนามแม่เหล็กจะถูกปิด สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีค่าเท่ากัน

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในไดอะแกรมและตาราง