Біографії Характеристики Аналіз

Формули електромагнітної індукції 11. Закон електромагнітної індукції Фарадея

Закон електромагнітної індукції (З.Фарадея-Максвелла). Правила Ленця

Узагальнюючи результат дослідів, Фарадей сформулював закон електромагнітної індукції. Він показав, що при будь-якій зміні магнітного потоку в замкнутому контурі, що проводить, збуджується індукційний струм. Отже, у контурі виникає ЕРС індукції.

ЕРС індукції прямо пропорційна швидкості зміни магнітного потоку в часі. Математичну запис цього закону оформив Максвелл і тому називається законом Фарадея-Максвелла (законом електромагнітної індукції).

4.2.2. Правило Ленца

У законі електромагнітної індукції не йдеться про напрямок індукційного струму. Це питання вирішив Ленц у 1833г. Він встановив правило, що дозволяє визначити напрямок індукційного струму.

Індукційний струм має такий напрям, що створене ним магнітне поле перешкоджає зміні магнітного потоку, що пронизує контур, тобто. індукційний струм.Він спрямований так, щоб протидіяти причині, що його викликає. Наприклад, нехай замкнутий контур всувається постійний магніт NS (рис.250).


Мал.250 Мал.251

Число силових ліній, що перетинають замкнутий контур, збільшується, отже, збільшується магнітний потік. У контурі виникає індукційний струм I i , Що створює магнітне поле, силові лінії якого (пунктирні лінії, перпендикулярні площині контуру) спрямовані проти силових ліній магніту. При висуванні магніту магнітний потік, що пронизує контур, зменшується (рис.251), а індукційний струм I i створює поле, силові лінії якого спрямовані у бік лінії індукції магніту (рис.251 пунктирні лінії).

З урахуванням правила Ленца закон Фарадея-Максвелла запишеться у вигляді

Для вирішення фізичного завдання використовують формулу (568).

Середнє за часом значення ЕРС індукції визначається формулою

З'ясуємо способи зміни магнітного потоку.

Перший спосіб. =constі α=const. Змінюється площа S.

приклад. Нехай у однорідному магнітному полі =constперпендикулярно силовим лініям рухається провідник довжиною l зі швидкістю (рис.252) Тоді кінцях провідника виникає різниця потенціалів , рівна ЕРС індукції. Знайдемо її.



Зміна магнітного потоку дорівнює

У формулі (570) α - це кут між нормаллю площини, що омивається при русі провідника, та вектором індукції.

Після того, як було встановлено, що магнітне поле створюється електричними струмами, вчені намагалися вирішити обернену задачу - за допомогою магнітного поля створити електричний струм. Це завдання 1831 р. успішно вирішив М. Фарадей , який відкрив явище електромагнітної індукції. Суть цього явища у тому, що в замкнутому провідному контурі при будь-якій зміні магнітного потоку, що пронизує цей контур, виникає електричний струм, який називається індукційним. Схема деяких дослідів Фарадея показано на рис. 3.12.

При зміні положення постійного магніту щодо котушки, замкненої на гальванометр, в останній виникав електричний струм, причому напрям струму виявлялося різним - залежно від напрямку переміщення постійного магніту. Аналогічний результат досягався і при переміщенні іншої котушки, якою йшов електричний струм. Більше того, у великій котушці виникав струм навіть при незмінному положенні меншої котушки, але при зміні струму в ній.

На підставі подібних дослідів М. Фарадей дійшов висновку, що в котушці завжди виникає електричний струм за зміни магнітного потоку, зчепленого з цією котушкою. Розмір струму залежить від швидкості зміни магнітного потоку. Зараз ми формулюємо відкриття Фарадея у вигляді закону електромагнітної індукції: при будь-якій зміні магнітного потоку, зчепленого з провідним замкнутим контуром, у цьому контурі виникає ЕРС індукції, яка визначається як

Знак “-” у виразі (3.53) означає, що зі збільшенням магнітного потоку магнітне поле, створене індукційним струмом, спрямоване проти зовнішнього магнітного поля. Якщо магнітний потік зменшується за величиною, то магнітне поле індукційного струму збігається у напрямку із зовнішнім магнітним полем. Російський учений Х. Ленц у такий спосіб визначив появу знака мінус у виразі (3.53) - індукційний струм у контурі завжди має такий напрям, що створюване ним магнітне поле має такий напрям, що перешкоджає зміні магнітного потоку, що спричинив виникнення індукційного струму..

Дамо ще одне формулювання закону електромагнітної індукції: ЕРС індукції в замкнутому провідному контурі дорівнює взятій з протилежним знаком швидкості зміни магнітного потоку, що пронизує цей контур.

Німецький фізик Гельмгольц показав, що закон електромагнітної індукції можна отримати із закону збереження енергії. Справді, енергія джерела ЕРС переміщення провідника зі струмом в магнітному полі (див. рис.3.37) буде витрачена як на Джоулів розігрів провідника опором R, так і на роботу по переміщенню провідника:


Тоді з рівняння (3.54) відразу випливає, що

У чисельнику виразу (3.55) стоїть алгебраїчна сума ЕРС, які у контурі. Отже,

Яка ж фізична причина виникнення ЕРС? На заряди у провіднику АВ діє сила Лоренца під час руху провідника вздовж осі x. Під дією цієї сили позитивні заряди зміщуватимуться вгору, внаслідок чого електричне поле в провіднику буде ослаблене. Іншими словами, у провіднику з'явиться ЕРС індукції. Отже, у розглянутому нами випадку фізичною причиною виникнення ЕРС є сила Лоренца. Однак, як ми вже зазначали, і в нерухомому замкнутому контурі може з'явитися ЕРС індукції, якщо змінюватиметься магнітне поле, що пронизує цей контур.

І тут заряди вважатимуться нерухомими, але в нерухомі заряди сила Лоренца не діє. Щоб пояснити виникнення ЕРС в цьому випадку, Максвелл припустив, що всяке магнітне поле, що змінюється, породжує в провіднику змінне електричне поле, яке і є причиною виникнення ЕРС індукції. Циркуляція вектора напруженості, що діє в цьому контурі, таким чином, дорівнюватиме ЕРС індукції, що діє в контурі:

. (3.56)

Явище електромагнітної індукції використовується для перетворення механічної енергії обертання на електричну - в генераторах електричного струму. Зворотний процес - перетворення електричної енергії на механічну, заснований на обертальному моменті, що діє на рамку зі струмом в магнітному полі, використовується в електродвигунах.

Розглянемо принцип дії генератора електричного струму (рис. 3.13). Нехай у нас рамка, що проводить, обертається між полюсами магніту (це може бути і електромагніт) з частотою w. Тоді кут між нормаллю до площини рамки та напрямом магнітного поля змінюється за законом a = wt. У цьому випадку магнітний потік, зчеплений з рамкою, змінюватиметься відповідно до формули

де S – площа контуру. Відповідно до закону електромагнітної індукції в рамці індукуватиметься ЕРС

з e max = BSw.Таким чином, якщо в магнітному полі обертається з постійною кутовою швидкістю провідна рамка, то в ній індукуватиметься ЕРС, що змінюється за гармонічним законом. У реальних генераторах обертають багато витків, з'єднаних послідовно, а в електромагнітах, для збільшення магнітної індукції, використовують сердечники з великою магнітною проникністю m..

Індукційні струми можуть виникати і в товщі тіл, що проводять, поміщених в змінне магнітне поле. І тут ці струми називаються струмами Фуко. Ці струми викликають розігрів потужних провідників. Це використовується у вакуумних індукційних печах, де сильні струми розігрівають метал до плавлення. Оскільки розігрів металів відбувається у вакуумі, це дозволяє отримувати особливо чисті матеріали.

Вектор магнітної індукції \(~\vec B\) характеризує силові властивості магнітного поля у цій точці простору. Введемо ще одну величину, яка залежить від значення вектора магнітної індукції не в одній точці, а у всіх точках довільно вибраної поверхні. Цю величину називається магнітним потокомі позначається грецькою літерою Φ (фі).

  • Магнітний потікΦ однорідного поля через плоску поверхню - це скалярна фізична величина, чисельно рівна добутку модуля індукції Bмагнітного поля, площі поверхні Sі косинуса кута між нормаллю \(~\vec n\) до поверхні і вектором індукції \(~\vec B\) (рис. 1):
\(~\Phi = B \cdot S \cdot \cos \alpha .\) (1)

У СІ одиницею магнітного потоку є вебер(Вб):

1 Вб = 1 Тл ⋅ 1 м 2 .

  • Магнітний потік 1 Вб- це магнітний потік однорідного магнітного поля з індукцією 1 Тл через перпендикулярну йому плоску поверхню площею 1 м2.
Потік може бути як позитивним, і негативним залежно від значення кута α. Потік магнітної індукції наочно може бути витлумачений як величина, пропорційна числу ліній вектора індукції \(~\vec B\), що пронизують цей майданчик поверхні.

З формули (1) випливає, що магнітні потік може змінюватися:

  • або лише за рахунок зміни модуля вектора індукції Bмагнітного поля, тоді \(~\Delta \Phi = (B_2 - B_1) \cdot S \cdot \cos \alpha\);
  • або лише за рахунок зміни площі контуру Sтоді \(~\Delta \Phi = B \cdot (S_2 - S_1) \cdot \cos \alpha\) ;
  • або тільки за рахунок повороту контуру в магнітному полі, тоді (~\Delta \Phi = B \cdot S \cdot (\cos \alpha_2 - \cos \alpha_1)\) ;
  • або одночасно за рахунок зміни декількох параметрів, тоді (~\Delta \Phi = B_2 \cdot S_2 \cdot \cos \alpha_2 - B_1 \cdot S_1 \cdot \cos \alpha_1\) .

Електромагнітна індукція (ЕМІ)

Відкриття ЕМІ

Вам вже відомо, що довкола провідника зі струмом завжди існує магнітне поле. А чи не можна навпаки, за допомогою магнітного поля створити струм у провіднику? Саме таке питання зацікавило англійського фізика Майкла Фарадея, який у 1822 р. записав у своєму щоденнику: «Перетворити магнетизм на електрику». І лише через 9 років це завдання було ним вирішено.

Відкриття електромагнітної індукціїЯк назвав Фарадей це явище, було зроблено 29 серпня 1831 р. Спочатку була відкрита індукція в нерухомих один щодо одного провідниках при замиканні та розмиканні ланцюга. Потім, ясно розуміючи, що зближення або видалення провідників зі струмом має призводити до того ж результату, що і замикання та розмикання ланцюга, Фарадей за допомогою дослідів довів, що струм виникає при переміщенні котушок щодо один одного (рис. 2).

17 жовтня, як зареєстровано у його лабораторному журналі, було виявлено індукційний струм у котушці під час всування (або висування) магніту (рис. 3).

Протягом одного місяця Фарадей дослідним шляхом відкрив, що в замкнутому контурі виникає електричний струм за будь-якої зміни магнітного потоку через нього. Отриманий таким способом струм називається індукційним струмом I i.

Відомо, що в ланцюзі виникає електричний струм у тому випадку, коли на вільні заряди діють сторонні сили. Роботу цих сил при переміщенні одиничного позитивного заряду вздовж замкнутого контуру називають електрорушійною силою. Отже, при зміні магнітного потоку через поверхню, обмежену контуром, у ньому з'являються сторонні сили, дія яких характеризується ЕРС, яку називають ЕРС індукціїта позначають E i.

Індукційний струм I iв контурі та ЕРС індукції E iпов'язані наступним співвідношенням (законом Ома):

\(~I_i = -\dfrac (E_i)(R),\)

де R- Опір контуру.

  • Явище виникнення ЕРС індукції при зміні магнітного потоку через площу, обмежену контуром, називається явищем електромагнітної індукції. Якщо контур замкнутий, разом із ЕРС індукції виникає і індукційний струм. Джеймс Клерк Максвелл запропонував таку гіпотезу: магнітне поле, що змінюється, створює в навколишньому просторі електричне поле, яке і наводить вільні заряди в спрямований рух, тобто. створює індукційний струм. Силові лінії такого поля замкнуті, тобто. електричне поле вихрове. Індукційні струми, що виникають у масивних провідниках під дією змінного магнітного поля, називаються струмами Фукоабо вихровими струмами.

Історія

Ось короткий опис першого досвіду, дане самим Фарадеєм.

«На широку дерев'яну котушку був намотаний мідний дріт завдовжки 203 фути (фут дорівнює 304,8 мм), і між витками його намотаний дріт такої ж довжини, але ізольований від першої бавовняної нитки. Одна з цих спіралей була з'єднана з гальванометром, а інша - з сильною батареєю, що складається зі 100 пар пластин... При замиканні ланцюга вдалося помітити раптову, але надзвичайно слабку дію на гальванометр, і те саме помічалося при припиненні струму. При безперервному проходженні струму через одну зі спіралей не вдавалося відзначити ні дії на гальванометр, ні взагалі будь-якої індукційної дії на іншу спіраль, хоча нагрівання всієї спіралі, з'єднаної з батареєю, і яскравість іскри, що проскакує між вугіллям, свідчили про потужність батареї».

Див. також

  1. Васильєв А. Вольта, Ерстед, Фарадей / / Квант. – 2000. – № 5. – С. 16-17

Правило Ленца

Російський фізик Емілій Ленц у 1833 р. сформулював правило ( правило Ленца), яке дозволяє встановити напрямок індукційного струму в контурі:

  • виникає в замкнутому контурі індукційний струм має такий напрямок, при якому створений ним власний магнітний потік через площу, обмежену контуром, прагне перешкоджати зміні зовнішнього магнітного потоку, що викликало даний струм.
  • індукційний струм має такий напрям, що перешкоджає причині його зухвалої.

Наприклад, зі збільшенням магнітного потоку через витки котушки індукційний струм має такий напрям, що створюване ним магнітне полі перешкоджає наростанню магнітного потоку через витки котушки, тобто. вектор індукції \((\vec(B))"\) цього поля спрямований проти вектора індукції \(\vec(B)\) зовнішнього магнітного поля. Якщо ж магнітний потік через котушку слабшає, то індукційний струм створює магнітне поле з індукцією \ ((\vec(B))"\), що збільшує магнітний потік через витки котушки.

Див. також

Закон ЕМІ

Досліди Фарадея показали, що ЕРС індукції (і сила індукційного струму) у контурі, що проводить, пропорційна швидкості зміни магнітного потоку. Якщо за малий час? tмагнітний потік змінюється на ΔΦ, то швидкість зміни магнітного потоку дорівнює \(\dfrac(\Delta \Phi)(\Delta t)\). З урахуванням правила Ленца Д. Максвелл 1873 р. дав таке формулювання закону електромагнітної індукції:

  • ЕРС індукції в замкнутому контурі дорівнює швидкості зміни магнітного потоку, що пронизує цей контур, взятої з протилежним знаком
\(~E_i = -\dfrac (\Delta \Phi)(\Delta t).\)
  • Цю формулу можна застосовувати лише за рівномірної зміни магнітного потоку.
  • Знак «мінус» у законі випливає із закону Ленца. При збільшенні магнітного потоку (ΔΦ > 0) ЕРС негативна (E i < 0), т.е. индукционный ток имеет такое направление, что вектор магнитной индукции индукционного магнитного поля направлен против вектора магнитной индукции внешнего (изменяющегося) магнитного поля (рис. 4, а). При уменьшении магнитного потока (ΔΦ < 0), ЭДС положительная (Ei> 0) (рис. 4, б).
Рис. 4

У Міжнародній системі одиниць закон електромагнітної індукції використовують задля встановлення одиниці магнітного потоку. Оскільки ЕРС індукції E iвиражають у вольтах, а час у секундах, то із закону ЕМІ вебер можна визначити так:

  • магнітний потік через поверхню, обмежену замкнутим контуром, дорівнює 1 Вб, якщо при рівномірному спаданні цього потоку до нуля за 1 с в контурі виникає ЕРС індукції дорівнює 1 В:
1 Вб = 1 В ∙ 1 с.

ЕРС індукції в провіднику, що рухається

При русі провідника завдовжки lзі швидкістю \(\vec(\upsilon)\) у постійному магнітному полі з вектором індукції \(\vec(B)\) у ньому виникає ЕРС індукції

(~E_i = B \cdot \upsilon \cdot l \cdot \sin \alpha,\)

де α - кут між напрямом швидкості \(\vec(\upsilon)\) провідника і вектором магнітної індукції \(\vec(B)\).

Причиною появи цієї ЕРС є сила Лоренца, що діє на вільні заряди в провіднику, що рухається. Тому напрямок індукційного струму у провіднику співпадатиме з напрямом складової сили Лоренца на цей провідник.

З урахуванням цього можна сформулювати наступне для визначення напрямку індукційного струму в провіднику, що рухається ( правило лівої руки):

  • потрібно розташувати ліву руку так, щоб вектор магнітної індукції \(\vec(B)\) входив у долоню, чотири пальці збігалися з напрямком швидкості \(\vec(\upsilon)\)провідника, тоді відставлений на 90° великий палець вкаже напрямок індукційного струму (рис. 5).

Якщо провідник рухається вздовж вектора магнітної індукції, то індукційного струму немає (сила Лоренца дорівнює нулю).

Література

  1. Аксенович Л. А. Фізика у середній школі: Теорія. Завдання. Тести: Навч. посібник для установ, які забезпечують отримання заг. середовищ, освіти / Л. А. Аксенович, Н. Н. Ракіна, К. С. Фаріно; За ред. К. С. Фаріно. – Мн.: Адукація i виховання, 2004. – C.344-351.
  2. Жилко В.В. Фізика: навч. посібник для 11-го кл. загальноосвіт. установ з рус. яз. Навчання з 12-річним терміном навчання (базовий та підвищений рівні) / В.В. Жилко, Л.Г. Маркович. - Мн.: Нар. асвета, 2008. – С. 170-182.
  3. Мякішев, Г.Я. Фізика: Електродинаміка. 10-11 кл.: навч. для поглибленого вивчення фізики/Г.Я. Мякішев, А.3. Синяков, В.А. Слобідськ. - М: Дрофа, 2005. - С. 399-408, 412-414.

На уроці, тема якого: «Правило Ленца. Закон електромагнітної індукції», ми дізнаємося загальне правило, що дозволяє визначити напрямок індукційного струму в контурі, встановлений в 1833 Е.X. Ленцем. Також розглянемо досвід з алюмінієвими кільцями, що наочно демонструє це правило, і сформулюємо закон електромагнітної індукції

Наближенням або видаленням магніту від суцільного кільця ми змінюємо магнітний потік, який пронизує площу кільця. Відповідно до теорії явища електромагнітної індукції, у кільці має виникнути індукційний електричний струм. З дослідів Ампера відомо, що там, де протікає струм, виникає магнітне поле. Отже, замкнене кільце починає поводитися як магніт. Тобто відбувається взаємодія двох магнітів (постійний магніт, який ми рухаємо, та замкнутий контур зі струмом).

Так як система не реагувала на наближення магніту до кільця з розрізом, можна зробити висновок, що індукційний струм в незамкнутому контурі не виникає.

Причини відштовхування чи притягування кільця до магніту

1. При наближенні магніту

При наближенні полюса магніту кільце відштовхується від нього. Тобто воно поводиться як магніт, у якого з нашого боку такий же полюс, як у магніту, що наближається. Якщо ми наближаємо північний полюс магніту, то вектор магнітної індукції кільця з індукційним струмом спрямований протилежний бік щодо вектора магнітної індукції північного полюса магніту (див. рис. 2).

Рис. 2. Наближення магніту до кільця

2. При видаленні магніту від кільця

При видаленні магніту кільце тягнеться його. Отже, з боку магніту, що віддаляється, у кільця утворюється протилежний полюс. Вектор магнітної індукції кільця зі струмом спрямований у ту ж сторону, що і вектор магнітної індукції магніту, що віддаляється (див. Рис. 3).

Рис. 3. Видалення магніту від кільця

З цього досвіду можна зробити висновок, що при русі магніту кільце поводиться також подібно до магніту, полярність якого залежить від того, збільшується або зменшується магнітний потік, що пронизує площу кільця. Якщо потік зростає, вектори магнітної індукції кільця і ​​магніту протилежні у напрямку. Якщо магнітний потік крізь кільце зменшується з часом, вектор індукції магнітного поля кільця збігається у напрямку з вектором індукції магніту.

Напрямок індукційного струму в кільці можна визначити за правилом правої руки. Якщо направити великий палець правої руки у напрямку вектора магнітної індукції, то чотири зігнуті пальці вкажуть напрямок струму в кільці (див. рис. 4).

Рис. 4. Правило правої руки

При зміні магнітного потоку, що пронизує контур, у контурі виникає індукційний струм такого напрямку, щоб своїм магнітним потоком компенсувати зміну зовнішнього магнітного потоку.

Якщо зовнішній магнітний потік зростає, індукційний струм своїм магнітним полем прагне уповільнити це зростання. Якщо магнітний потік зменшується, то індукційний струм своїм магнітним полем прагне уповільнити це спадання.

Ця особливість електромагнітної індукції виражається знаком "мінус" у формулі ЕРС індукції.

Закон електромагнітної індукції

При зміні зовнішнього магнітного потоку, що пронизує контур, у контурі виникає індукційний струм. У цьому значення електрорушійної сили чисельно дорівнює швидкості зміни магнітного потоку, взятої зі знаком «-».

Правило Ленца є наслідком закону збереження енергії у електромагнітних явищах.

Список літератури

  1. Мякішев Г.Я. Фізика: Навч. для 11 кл. загальноосвіт. установ. - М: Просвітництво, 2010.
  2. Касьянов В.А. фізика. 11 кл.: Навч. для загальноосвіт. установ. - М: Дрофа, 2005.
  3. Генденштейн Л.Е., Дік Ю.І., Фізика 11. – М.: Мнемозіна.

Домашнє завдання

  1. Запитання наприкінці параграфа 10 (стор. 33) - Мякішев Г.Я. Фізика 11 (див. список рекомендованої літератури)
  2. Як формулюється закон електромагнітної індукції?
  3. Чому у формулі для закону електромагнітної індукції стоїть знак "-"?
  1. Інтернет-портал Festival.1september.ru().
  2. Інтернет-портал Physics.kgsu.ru().
  3. Інтернет-портал Youtube.com().

Емпірично М. Фарадей показав, що сила струму індукції в контурі, що проводить, прямо пропорційна швидкості зміни кількості ліній магнітної індукції, які проходять через поверхню обмежену аналізованим контуром. Сучасне формулювання закону електромагнітної індукції, використовуючи поняття «магнітний потік», дав Максвелл. Магнітний потік (Ф) крізь поверхню S - це величина, що дорівнює:

де модуль вектор магнітної індукції; - Кут між вектором магнітної індукції та нормаллю до площини контуру. Магнітний потік трактують як величину, яка пропорційна кількості ліній магнітної індукції, що проходять крізь поверхню площі, що розглядається.

Поява струму індукції свідчить, що у провіднику виникає певна електрорушійна сила (ЭДС). Причиною появи ЕРС індукції є зміна магнітного потоку. У системі міжнародних одиниць (СІ) закон електромагнітної індукції записують так:

де - Швидкість зміни магнітного потоку крізь площу, яку обмежує контур.

Знак магнітного потоку залежить від вибору позитивної нормалі до площини контуру. У цьому напрям нормалі визначають з допомогою правила правого гвинта, пов'язуючи його з позитивним напрямом струму в контурі. Так, довільно призначають позитивний напрямок нормалі, визначають позитивний напрямок струму та ЕРС індукції в контурі. Знак мінус переважно законі електромагнітної індукції відповідає правилу Ленца.

На рис.1 зображено замкнутий контур. Припустимо, що позитивним є напрям обходу контуру проти годинникової стрілки, тоді нормаль до контуру () становить правий гвинт у напрямку обходу контуру. Якщо вектор магнітної індукції зовнішнього поля сонаправлен з нормаллю і його модуль збільшується з часом, тоді отримаємо:

Title="(!LANG:Rendered by QuickLaTeX.com">!}

При цьому струм індукції створить магнітний потік (Ф'), який буде меншим за нуль. Лінії магнітної індукції магнітного поля індукційного струму зображені на рис. 1 пунктир. Струм індукції буде спрямований за годинниковою стрілкою. ЕРС індукції буде менше нуля.

Формула (2) – це запис закону електромагнітної індукції у найбільш загальній формі. Її можна застосовувати до нерухомих контурів і провідників, що рухаються в магнітному полі. Похідна, яка входить у вираз (2), у загальному випадку складається з двох частин: одна залежить від зміни магнітного потоку в часі, інша зв'язується з рухом (деформацій) провідника в магнітному полі.

У тому випадку, якщо магнітний потік змінюється за рівні проміжки часу на ту саму величину, то закон електромагнітної індукції записують як:

Якщо змінному магнітному полі розглядається контур, що складається з N витків, то закон електромагнітної індукції набуде вигляду:

де величину називають потокозчепленням.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Завдання Яка швидкість зміни магнітного потоку в соленоїді, який має N=1000 витків, якщо в ньому збуджується ЕРС індукції дорівнює 200?
Рішення Основою для вирішення цього завдання є закон електромагнітної індукції у вигляді:

де - Швидкість зміни магнітного потоку в соленоїді. Отже, шукану величину знайдемо як:

Проведемо обчислення:

Відповідь

ПРИКЛАД 2

Завдання Квадратна провідна рамка знаходиться в магнітному полі, яке змінюється за законом: (де і постійні величини). Нормаль до рамки становить кут із напрямком вектора магнітної індукції поля. Стогін рамки b. Отримайте вираз для миттєвого значення ЕРС індукції ().
Рішення Зробимо малюнок.

За основу розв'язання задачі приймемо основний закон електромагнітної індукції у вигляді: