Электрамагнітная індукцыя

Электрамагні́тная інду́кцыя — з’ява ўзнікнення электрарухаючай сілы індукцыі ў контуры, які або знаходзіцца ў спакоі ў магнітным полі, якое змяняецца ў часе, або рухаецца ў пастаянным магнітным полі так, што магнітны паток праз паверхню, абмежаваную контурам, змяняецца. З'ява была адкрыта Майклам Фарадэем.

Электрадынаміка

Электрычнасць · Магнетызм Электрастатыка Закон Кулона Тэарэма Гауса Электрычны дыпольны момант Электрычны зарад Электрычная індукцыя Электрычнае поле Электрастатычны патэнцыял Магнітастатыка Закон Біё — Савара — Лапласа Закон Ампера Магнітны момант Магнітнае поле Магнітны паток Электрадынаміка Вектарны патэнцыял Электрычны дыполь Патэнцыялы Ліенара — Віхерта Сіла Лорэнца Ток зрушэння Уніпалярная індукцыя Ураўненні Максвела Электрычны ток Электрарухальная сіла Электрамагнітная індукцыя Электрамагнітнае выпраменьванне Электрамагнітнае поле Электрычны ланцуг Закон Ома Правілы Кірхгофа Індуктыўнасць Радыёхвалявод Рэзанатар Электрычная ёмістасць Электрычная праводнасць Электрычнае супраціўленне Электрычны імпеданс Каварыянтная фармулёўка Тэнзар электрамагнітнага поля Тэнзар энергіі-імпульсу 4-патэнцыял 4-ток Вядомыя вучоныя Генры Кавендыш Майкл Фарадэй Андрэ Мары Ампер Густаў Роберт Кірхгоф Джэймс Клерк Максвел Генрых Рудольф Герц Альберт Абрахам Майкельсан Роберт Эндрус Мілікен

Гісторыя адкрыцця

У 1831 годзе Майкл Фарадэй правёў серыю доследаў, якія дазволілі ўстанавіць наступныя факты:

• пры руху пастаяннага магніта адносна шпулі, падключанай да гальванометра, у шпулі ўзнікаў электрычны ток (стрэлка гальванометра адхілялася). Прычым напрамак току змяняўся на супрацьлеглы пры змене напрамку руху магніта. Гэтая ж з’ява назіралася, калі магніт быў нерухомы, а рухалі шпулю;
• у шпулі, падключанай да гальванометра, узнікаў электрычны ток, калі адносна яе рухалі другую шпулю, якая была падключана да крыніцы пастаяннага току;
• калі дзве шпулі наматаныя на агульны каркас і адну падключалі да гальванометра, а другую — да крыніцы току, то ток ў першай шпулі ўзнікаў пры змяненні току ў другой.

Ва ўсіх разгледжаных выпадках электрычны ток у ланцугу гальванометра ўзнікаў толькі пры змяненні магнітнага патоку праз паверхні, абмежаваныя віткамі шпулі, падключанай да гальванометра. Прычым значэнне сілы току, які ўзнікаў у контуры, не залежала ад спосабу змянення магнітнага патоку, а вызначалася толькі скорасцю яго змянення.

Закон Фарадэя

Колькасна электрамагнітная індукцыя вызначаецца законам Фарадэя:

${\mathcal {E}}=-{\frac {d\Phi }{dt}}$

Такім чынам, электрарухаючая сіла, што індуцыруецца ў контуры, тым большая, чым хутчэй змяняецца магнітны паток праз паверхню, абмежаваную гэтым контурам.

Індукцыйны ток

Электрычны ток, які ўзнікае ў замкнутым праводным контуры пры любым змяненні магнітнага патоку праз паверхню, абмежаваную гэтым контурам, называюць індукцыйным токам.

Для існавання току ў замкнутым электрычным ланцугу неабходна, каб на свабодныя зараджаныя часціцы дзейнічалі пабочныя сілы, г. зн. у ланцугу павінна быць крыніца электрарухаючая сіла (ЭРС). Крыніцай гэтых пабочных сіл з’яўляецца магнітны паток, змяненне якога з цягам часу стварае ў ланцугу ЭРС. Гэту ЭРС называюць электрарухаючай сілай індукцыі або ЭРС індукцыі. Калі ланцуг замкнуты, ЭРС індукцыі стварае індукцыйны ток, г. зн. узнікненне індукцыйнага току з’яўляецца другасным эфектам.

Згодна з правілам Ленца індукцыйны ток, які ўзнікае ў замкнутым праводным контуры, мае такі напрамак, што створаны ім магнітны паток праз паверхню, абмежаваную контурам, супрацьдзейнічае змяненню магнітнага патоку, якім выклікаецца гэты індукцыйны ток. Гэта азначае, што пры ўзрастанні магнітнага патоку магнітнае поле індукцыйнага току накіравана супраць знешняга поля, а пры змяншэнні — магнітнае поле індукцыйнага току накіравана так жа, як і знешняе поле.

Гл. таксама

• Самаіндукцыя
• Індуктыўнасць

Літаратура

• Фізіка: вучэб. дапам. для 10-га кл. устаноў агул. сярэд. адукацыі з беларус. мовай навучання / А. У. Грамыка і інш.; пер. з рускай мовы М. Н. Гальпяровіча, Т. У. Данілавай, Г. І. Кашэўнікавай. — Мн.: Адукацыя і выхаванне, 2013. ISBN 978-985-471-584-1

Спасылкі

• На Вікісховішчы ёсць медыяфайлы па тэме Электрамагнітная індукцыя
• Про электромагнитную индукцию в «Школе для электрика»