Содержание
В чем заключается физический смысл закона электромагнитной индукции?
Магазины › Магнит › Почему при приближении Магнита к катушке Магнитный поток пронизывающий эту катушку менялся?
Рассмотрим один такой случай, связанный со знаменитым законом электромагнитной индукции, открытым Фарадеем. Физический смысл закона Фарадея заключается в том, что изменяющееся во времени магнитное поле порождает вихревое электрическое поле.
- В чем суть закона электромагнитной индукции?
- Чем заключается физический смысл?
- В чем заключается явление электромагнитной индукции простыми словами?
- Каким образом было открыто явление электромагнитной индукции?
- В чем физический смысл законов Фарадея?
- Что такое индукция простыми словами?
- Что такое физический смысл электроемкость?
- В чем заключается физический смысл определенного интеграла?
- Каков физический смысл к Из закона Кулона?
- В чем заключается явление электромагнитной индукции формула?
- Какое физическое явление используется для определения магнитной индукции?
- Как звучит правило Ленца?
- Как работает электромагнитная индукция?
- Что представляет собой явление электромагнитной индукции?
- Где возникает магнитная индукция?
- Что является причиной возникновения индукционного тока?
- Что такое направление индукционного тока?
- Что такое индукция в физике?
- В чем заключается физический смысл температуры?
- В чем заключается физический смысл скорости?
- В чем заключается физический смысл мощности?
- Какое практическое значение имеет явление электромагнитной индукции?
- Что такое электромагнитная индукция 9 класс?
- Чему равна магнитная индукция?
- Какой буквой обозначается индукция?
- В чем измеряется электро магнитная индукция?
- Что такое вектор индукции магнитного поля?
- Что такое Самоиндукция в физике?
- Что называется магнитным потоком?
- В чем заключается физический смысл производной?
- В чем заключается физический смысл второй производной функции?
- Какой физический смысл имеет номер А группы в периодической системе?
- Что такое электромагнитная индукция Якласс?
- Каков смысл знака в формуле закона электромагнитной индукции?
- В чем состоит метод электромагнитной индукции?
- Чем обусловлено явление электромагнитной индукции?
В чем суть закона электромагнитной индукции?
Закон гласит: Для любого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус.
или другими словами: Генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока.
Чем заключается физический смысл?
Физический (или иначе его называют механическим) смысл производной состоит в том, что производная представляет собой мгновенную скорость движения некоторого тела по траектории в момент времени. То есть, в данном случае производная определяется от пути по времени. v = s ′ (t).
В чем заключается явление электромагнитной индукции простыми словами?
Это явление заключается в возникновении ЭДС в проводящем электрический ток теле и возникновении самого этого электрического тока.
Каким образом было открыто явление электромагнитной индукции?
Явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем в 1831 году. Он опытным путем установил, что при изменении магнитного поля внутри замкнутого проводящего контура в нем возникает электрический ток, который назвали индукционным током.
В чем физический смысл законов Фарадея?
Говоря коротко, физический смысл законов Фарадея с современной точки зрения сводится к закону сохранения электрического заряда в сочетании с фактом дискретности («квантования») заряда и фактом физической одинаковости (в том числе всегда одинаковой массы).
Что такое индукция простыми словами?
Индукция — это вид обобщения, связанный с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных опыта. В индукции данные опыта «наводят» на общее, поэтому индуктивные обобщения рассматриваются обычно как опытные истины или эмпирические законы.
Что такое физический смысл электроемкость?
Электроемкостью двух проводников называют отношения заряда одного из проводников к разности потенциалов между ним и соседним проводником. Чем меньше напряжение при сообщении проводникам зарядов плюс и минус, тем больше электроемкость проводников.
В чем заключается физический смысл определенного интеграла?
Итак, работа переменной силы F, величина которой есть непрерывная функция F = F(x), действующей на отрезке [а; b], равна определенному интегралу от величины F(x) силы, взятому по отрезку [а; b]. В этом состоит физический смысл определенного интеграла.
Каков физический смысл к Из закона Кулона?
Сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды, пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Она является силой притяжения, если знаки зарядов разные, и силой отталкивания, если эти знаки одинаковы.
В чем заключается явление электромагнитной индукции формула?
Таким образом, закон электромагнитной индукции Фарадея записывается следующим образом: εинд = — dФB / dt и формулируется так: Для любого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус.
Какое физическое явление используется для определения магнитной индукции?
Электромагнитная индукция — явление возникновения тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего его. Явление электромагнитной индукции открыл Майкл Фарадей в ходе серии опытов.
Как звучит правило Ленца?
Правило Ленца определяет направление индукционного тока и гласит: Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток.
Как работает электромагнитная индукция?
Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем 29 августа 1831 года.
Он обнаружил, что электродвижущая сила (ЭДС), возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.
Что представляет собой явление электромагнитной индукции?
В 1831 г. английский ученый Майкл Фарадей сделал эпохальное открытие — он открыл явление электромагнитной индукции. Это явление состоит в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего поверхность, опирающуюся на этот контур, возникает электрический ток (индукционный ток).
Где возникает магнитная индукция?
Явление возникновения ЭДС в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля (потока), пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией.
Что является причиной возникновения индукционного тока?
Индукционный ток — электрический ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего этот контур.
Величина и направление индукционного тока определяются законом электромагнитной индукции и правилом Ленца.
Что такое направление индукционного тока?
Направление индукционного тока в контуре определяется правилом Ленца: Индукционный ток направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он вызван.
Что такое индукция в физике?
Слово «индукция» употребляется в физике для обозначения явлений возбуждения в телах магнитного или электрического состояния, а также возникновения в них электрических токов — под влиянием других тел, находящихся на расстоянии от первых и представляющих собой намагниченные или наэлектризованные тела или, наконец.
В чем заключается физический смысл температуры?
В молекулярно-кинетической теории температура определяется как величина, характеризующая приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия.
В чем заключается физический смысл скорости?
Ответы1. Физический смысл скорости — скорость показывает, какое расстояние преодолело тело за определенный промежуток времени. Это значит что, если тело обладает скоростью 80 км/ч, то оно преодолеет 80 километров за 1 час.
В чем заключается физический смысл мощности?
Мо́щность — скалярная физическая величина, характеризующая мгновенную скорость передачи энергии от одной физической системы к другой в процессе её использования и в общем случае определяемая через соотношение переданной энергии к времени передачи.
Какое практическое значение имеет явление электромагнитной индукции?
Открытие явления электромагнитной индукции имело большое значение, так как была доказана возможность получения электрического тока с помощью магнитного поля. Этим была установлена взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями, что послужило в дальнейшем толчком для разработки теории электромагнитного поля.
Что такое электромагнитная индукция 9 класс?
Явлением электромагнитной индукции называется явление возникновения электрического тока в проводнике под действием переменного магнитного поля.
Важно, что в данном случае проводник должен быть замкнут.
Чему равна магнитная индукция?
Индукция магнитного поля численно равна силе, с которой действует магнитное поле на единичный элемент тока (i*Dl = 1), расположенный перпендикулярно к направлению поля. Индукция магнитного поля — величина векторная. Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением магнитного поля.
Какой буквой обозначается индукция?
Магнитное поле характеризуется физической величиной — индукцией магнитного поля (магнитной индукцией), которая обозначается B →.
В чем измеряется электро магнитная индукция?
Вольтах.
ЭДС так же, как и напряжение, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах.
Что такое вектор индукции магнитного поля?
Магни́тная инду́кция — векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, а именно характеристикой его действия на движущиеся заряженные частицы и на обладающие магнитным моментом тела.
; единица измерения в СИ — тесла (Тл), в СГС — гаусс (Гс) (связь: 1 Тл = 104 Гс).
Что такое Самоиндукция в физике?
Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре (в цепи) при изменении протекающего через контур тока. При изменении тока в контуре пропорционально меняется и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром.
Что называется магнитным потоком?
Магнитным потоком Ф называется физическая величина равна произведению магнитной индукции В магнитного поля на площадь контура S, который пронизывает магнитное поле, и на косинус угла между перпендикуляром к плоскости и вектором магнитной индукции: Ф = В *S*cosα. Единицей измерения магнитного потока является вебер (Вб).
В чем заключается физический смысл производной?
Физический смысл производной — это скорость изменения величины или процесса. Скорость — это расстояние делить на время, т. е. скорость — это расстояние, пройденное за еди- ницу времени, значит скорость — первая произ- водная от расстояния.
В чем заключается физический смысл второй производной функции?
Физический смысл второго порядка:
Ускорение — это вторая производная пути по времени. Если ускорение является постоянной величиной при любом значении времени t, то говорят, что движение точки происходит с постоянным ускорением.
Какой физический смысл имеет номер А группы в периодической системе?
Номер группы показывает число валентных электронов. Для элементов главных подгрупп число валентных электронов равно числу электронов на внешнем энергетическом уровне. Именно валентные электроны отвечают за образование химических связей элемента.
Что такое электромагнитная индукция Якласс?
Электрический ток в замкнутом контуре, возникающий при изменении магнитного поля, называется индукционным. Индукционный ток, так же как и ток от гальванического элемента или аккумулятора, представляет собой упорядоченное движение электронов.
Каков смысл знака в формуле закона электромагнитной индукции?
Физический смысл знака «-» в законе взаимной индукции (Правило Ленца для взаимной индукции): Электрический ток, индуцированный в одном контуре, имеет такое направление, что его собственное магнитное поле противодействует изменениям магнитного потока, созданного переменным током в другом контуре.
В чем состоит метод электромагнитной индукции?
Электромагнитная индукция. Этот метод основан на явлении электромагнитного поля. Для передачи беспроводной энергии используется трансформатор. Благодаря явлению электромагнитной индукции, на приемной катушке устройства создается наведенный ток с передающей катушки.
Чем обусловлено явление электромагнитной индукции?
Явление электромагнитной индукции заключается в том, что изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, приводит к возникновению в нём ЭДС индукции таким образом, чтобы уменьшилось изменение магнитного поля, вызвавшее это ЭДС.
В чем суть закона электромагнитной индукции?
Статьи › Магнит › Магнит вводят в кольцо в результате чего появляется ток направление которого показано на рисунке
Закон гласит: Для любого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус.
или другими словами: Генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока.
- В чем заключается суть электромагнитной индукции?
- В чем заключается физический смысл закон электромагнитной индукции?
- В чем заключается явление электромагнитной индукции простыми словами?
- Каков смысл знака в формуле закона электромагнитной индукции?
- Что такое индукция простыми словами?
- Что такое индукционный ток простыми словами?
- Какой физический смысл индукции?
- Чему равна магнитная индукция?
- Как работает электромагнитная индукция?
- Как формулируется закон электромагнитной индукции?
- Как звучит правило Ленца?
- В чем состоит явление электростатической индукции?
- В чем измеряется закон электромагнитной индукции?
- Чем обусловлено явление электромагнитной индукции?
- В чем измеряется электро магнитная индукция?
- Где возникает магнитная индукция?
- Какой закон открыл Фарадей?
- В каком случае появляется индукционный ток?
- Что такое электромагнитная индукция 9 класс?
- Какая формула выражает электромагнитной индукции?
- Каков смысл знака в правой части формулы выражающей закон электромагнитной индукции?
- В чем суть опыта Фарадея?
- Чем электромагнитная индукция отличается от магнитной?
- Какое практическое значение имеет явление электромагнитной индукции?
- В чем заключается явление электромагнитной индукции Приведите пример?
- В чем суть явления взаимной индукции?
В чем заключается суть электромагнитной индукции?
Электромагни́тная инду́кция — явление возникновения электрического тока, электрического поля или электрической поляризации при изменении магнитного поля во времени или при движении материальной среды в магнитном поле.
В чем заключается физический смысл закон электромагнитной индукции?
Рассмотрим один такой случай, связанный со знаменитым законом электромагнитной индукции, открытым Фарадеем. Физический смысл закона Фарадея заключается в том, что изменяющееся во времени магнитное поле порождает вихревое электрическое поле.
В чем заключается явление электромагнитной индукции простыми словами?
Это явление заключается в возникновении ЭДС в проводящем электрический ток теле и возникновении самого этого электрического тока.
Каков смысл знака в формуле закона электромагнитной индукции?
Физический смысл знака «-» в законе взаимной индукции (Правило Ленца для взаимной индукции): Электрический ток, индуцированный в одном контуре, имеет такое направление, что его собственное магнитное поле противодействует изменениям магнитного потока, созданного переменным током в другом контуре.
Что такое индукция простыми словами?
Индукция — это вид обобщения, связанный с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных опыта.
В индукции данные опыта «наводят» на общее, поэтому индуктивные обобщения рассматриваются обычно как опытные истины или эмпирические законы.
Что такое индукционный ток простыми словами?
Индукцио́нный ток — электрический ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего этот контур. Величина и направление индукционного тока определяются законом электромагнитной индукции и правилом Ленца.
Какой физический смысл индукции?
Магни́тная инду́кция — векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, а именно характеристикой его действия на движущиеся заряженные частицы и на обладающие магнитным моментом тела.; единица измерения в СИ — тесла (Тл), в СГС — гаусс (Гс) (связь: 1 Тл = 104 Гс).
Чему равна магнитная индукция?
Индукция магнитного поля численно равна силе, с которой действует магнитное поле на единичный элемент тока (i*Dl = 1), расположенный перпендикулярно к направлению поля.
Индукция магнитного поля — величина векторная. Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением магнитного поля.
Как работает электромагнитная индукция?
Поскольку Вы вводите кабель в магнитное поле с определенной скоростью, то Вы также изменяете и скорость движения электронов в поле, согласно закону Лоренца. Электроны теперь собираются на одном конце кабеля, так что создается разность потенциалов, то есть напряжение.
Как формулируется закон электромагнитной индукции?
Закон гласит: Для любого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус. или другими словами: Генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока.
Как звучит правило Ленца?
Правило Ленца определяет направление индукционного тока и гласит: Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток.
Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля при действии на тело внешнего электрического поля.
Явление обусловлено перераспределением зарядов внутри проводящих тел, а также поляризацией внутренних микроструктур у непроводящих тел.
В чем измеряется закон электромагнитной индукции?
Единицей магнитного потока в международной системе единиц измерений СИ является Вебер (Вб), который определяется как магнитный поток через контур площади 1 м2 однородного магнитного поля с индукцией 1 Тл, перпендикулярной плоскости контура.
Чем обусловлено явление электромагнитной индукции?
Явление электромагнитной индукции заключается в том, что изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, приводит к возникновению в нём ЭДС индукции таким образом, чтобы уменьшилось изменение магнитного поля, вызвавшее это ЭДС.
В чем измеряется электро магнитная индукция?
Вольтах.
ЭДС так же, как и напряжение, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах.
Где возникает магнитная индукция?
Явление возникновения ЭДС в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля (потока), пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией.
Какой закон открыл Фарадей?
Открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе современного промышленного производства электричества и многих его применений. Создал первую модель электродвигателя. Среди других его открытий — первый трансформатор, химическое действие тока, законы электролиза, действие магнитного поля на свет, диамагнетизм.
В каком случае появляется индукционный ток?
Электрический ток в замкнутом контуре, возникающий при изменении магнитного поля, называется индукционным. Индукционный ток, так же как и ток от гальванического элемента или аккумулятора, представляет собой упорядоченное движение электронов.
Что такое электромагнитная индукция 9 класс?
Явлением электромагнитной индукции называется явление возникновения электрического тока в проводнике под действием переменного магнитного поля. Важно, что в данном случае проводник должен быть замкнут.
Какая формула выражает электромагнитной индукции?
Φ = B · S · cos α, где B — модуль вектора магнитной индукции, α — угол между вектором и нормалью к плоскости контура (рис.
Каков смысл знака в правой части формулы выражающей закон электромагнитной индукции?
Оно гласит, что знак минус, в данном случае, указывает на то, как направлена возникающая ЭДС. Дело в том, что создаваемое индукционным током магнитное поле направлено так, что препятствует изменению магнитного потока, который вызвал индукционный ток.
В чем суть опыта Фарадея?
Всем со школы знаком знаменитый опыт на уроке физики — опыт Фарадея. Как известно, он заключался в том, что в катушку индуктивности опускался постоянный магнит, при этом стрелка гальванометра, подключенного к этой катушке, отклонялась.
Чем электромагнитная индукция отличается от магнитной?
Она характеризует силу, с которой магнитное поле воздействует на размещенный в нем проводник с током. Электромагнитная индукция — этот термин обозначает явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при перемене магнитного потока, идущего через контур. Знаешь ответ?
Какое практическое значение имеет явление электромагнитной индукции?
Открытие явления электромагнитной индукции имело большое значение, так как была доказана возможность получения электрического тока с помощью магнитного поля.
Этим была установлена взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями, что послужило в дальнейшем толчком для разработки теории электромагнитного поля.
В чем заключается явление электромагнитной индукции Приведите пример?
Например, при повороте в однородном магнитном поле замкнутого проводящего контура в нем также появляется индукционный ток в этом случае индукция магнитного поля вблизи контура остается постоянной, а меняется только поток магнитной индукции сквозь контур.
В чем суть явления взаимной индукции?
Взаимоиндукция (взаимная индукция) — явление возникновения ЭДС индукции в одном контуре при изменении силы тока во втором контуре и наоборот. Взаимоиндукция — частный случай электромагнитной индукции.
Что такое закон индукции Фарадея?
Здесь многодуговой электрический разряд от генератора Вимшерста, который разделяет отдельные электрические заряды с помощью электростатической индукции.
(Изображение предоставлено: scotspencer/Getty Images)
Закон индукции Фарадея описывает, как электрический ток создает магнитное поле и, наоборот, как изменяющееся магнитное поле создает электрический ток в проводнике.
Английский физик Майкл Фарадей получил признание за открытие магнитной индукции в 1831 году, но американский физик Джозеф Генри независимо сделал то же самое открытие примерно в то же время, по данным Техасского университета в Остине .
Невозможно переоценить значение открытия Фарадея. Магнитная индукция позволяет использовать электродвигатели, генераторы и трансформаторы, составляющие основу современной техники. Благодаря пониманию и использованию индукции у нас есть электрическая сеть и многие вещи, которые мы подключаем к ней.
Согласно Университету Святого Сердца, закон Фарадея позже был включен в более сложные уравнения Максвелла . Уравнения Максвелла были разработаны шотландским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом, чтобы объяснить взаимосвязь между электричеством и магнетизмом, по существу объединив их в единую электромагнитную силу и описав электромагнитные волны, из которых состоят радиоволны, видимый свет и рентгеновские лучи.
Связанный: 9 уравнений, изменивших мир
Электричество
Электрический заряд — это фундаментальное свойство материи, определяющее, как на некоторые элементарные частицы в этой материи воздействует электрическое или магнитное поле, согласно Britannica (opens в новой вкладке).
Электрическое поле от локализованного точечного заряда — то есть гипотетического электрического заряда, расположенного в одной точке пространства — относительно простое, сказал Live Science Сериф Уран, профессор физики Питтсбургского государственного университета в Канзасе. Он описывает его как излучающий одинаково во всех направлениях, как свет от голой лампочки, и уменьшающийся в силе как обратный квадрат расстояния (1/ r 2 ) в соответствии с законом Кулона, согласно Университету штата Джорджия . При удалении вдвое дальше напряженность поля уменьшается до одной четверти, а при удалении в три раза — до одной девятой.
Протоны имеют положительный заряд, а электроны — отрицательный. Однако протоны большей частью иммобилизованы внутри ядра атома, поэтому большинство знакомых нам электрических токов исходит от электронов. Электроны в проводящем материале, таком как металл, в значительной степени могут свободно перемещаться от одного атома к другому вдоль своих зон проводимости, которые являются высшими электронными орбитами, по данным Общественного колледжа Остина .
По данным Университета штата Айова, достаточная электродвижущая сила, или напряжение, создает дисбаланс заряда, который может заставить электроны двигаться через проводник из области с более отрицательным зарядом в область с более положительным зарядом . Это движение и есть то, что мы называем электрическим током.
Магнетизм
Чтобы понять закон индукции Фарадея, важно иметь общее представление о магнитных полях. Магнитное поле является более сложным, чем электрическое поле. В то время как положительные и отрицательные электрические заряды могут существовать отдельно, магнитные полюса всегда идут парами — один северный и один южный, согласно Бостонскому университету . Как правило, магниты всех размеров — от субатомных частиц до магнитов промышленного размера, планет и звезд — являются диполями, то есть каждый из них имеет два полюса. Эти полюса называются северным и южным по направлению, в котором указывают стрелки компаса. Интересно, что противоположные полюса притягиваются, а одноименные полюса отталкиваются, поэтому северный магнитный полюс Земли на самом деле является южным магнитным полюсом, потому что он притягивает северные полюса стрелки компаса.
Согласно Университету штата Флорида, магнитное поле часто изображают в виде линий магнитного потока . В случае стержневого магнита силовые линии выходят из северного полюса и изгибаются, чтобы снова войти в южный полюс. В этой модели количество линий потока, проходящих через данную поверхность в пространстве, представляет собой плотность потока или силу поля. Примечательно, однако, что это только модель. Магнитное поле является гладким и непрерывным и фактически не состоит из дискретных линий.
Линии магнитного поля от стержневого магнита. (Изображение предоставлено snapgalleria Shutterstock)
Магнитное поле Земли создает огромный магнитный поток, но он рассеивается в огромном пространстве. Следовательно, через заданную область проходит лишь небольшое количество потока, что приводит к относительно слабому полю. Согласно лекции физика Университета Массачусетса Лоуэлла, поток от магнита-холодильника крошечный по сравнению с земным, но напряженность его поля во много раз сильнее на близком расстоянии, где его силовые линии гораздо более плотно упакованы.
Жан-Франсуа Миллиталер. Однако по мере удаления поле быстро становится намного слабее.
Индукция
Если пропустить электрический ток по проводу, он создаст магнитное поле вокруг провода. Направление этого магнитного поля можно определить по так называемому правилу правой руки. По данным физического факультета Государственного университета Буффало в Нью-Йорке (открывается в новой вкладке), если вы вытяните большой палец и согнете пальцы правой руки, ваш большой палец будет указывать в положительном направлении тока, а пальцы согнуться на севере. направление магнитного поля.
Правило левой и правой руки для магнитного поля, вызванного током в прямом проводе. (Изображение предоставлено Fouad A. Saad Shutterstock)
Если согнуть провод в петлю, линии магнитного поля будут изгибаться вместе с ним, образуя тороид или форму пончика. В этом случае ваш большой палец указывает на северное направление магнитного поля, выходящего из центра петли, в то время как ваши пальцы указывают положительное направление тока в петле.
В круговой петле с током (а) правило правой руки определяет направление магнитного поля внутри и снаружи петли. (б) Более детальное отображение поля, аналогичное отображению стержневого магнита. (Изображение предоставлено OpenStax)
Если вы пропускаете ток через проволочную петлю в магнитном поле, взаимодействие этих магнитных полей будет оказывать скручивающую силу или крутящий момент на петлю, заставляя ее вращаться, согласно Рочестерскому технологическому институту (открывается в новом вкладку). Однако он будет вращаться только до тех пор, пока магнитные поля не выровняются, то есть он будет раскачиваться вперед и назад, а не вращаться. Чтобы петля продолжала вращаться, вы должны изменить направление тока, что изменит направление магнитного поля от петли. Затем петля повернется на 180 градусов, пока ее поле не выровняется в другом направлении. Это основа для электродвигателя.
И наоборот, если вы вращаете проволочную петлю в магнитном поле, это поле индуцирует в проводе электрический ток.
По данным Техасского университета в Остине, направление тока будет меняться каждые пол-оборота, создавая переменный ток. Это основа для электрогенератора. Важно отметить, что ток индуцируется не движением провода, а открытием и закрытием петли по отношению к направлению поля. Когда петля обращена лицом к полю, через петлю проходит максимальное количество потока. Однако, когда петля повернута ребром к полю, линии потока не проходят через петлю. Именно это изменение количества потока, проходящего через петлю, индуцирует ток.
Другой эксперимент включает формирование петли из провода и подключение концов к чувствительному амперметру или гальванометру. Если вы затем протолкнете стержневой магнит через петлю, стрелка гальванометра начнет двигаться, указывая на индуцированный ток. Однако, как только вы остановите движение магнита, ток вернется к нулю. Поле от магнита индуцирует ток только тогда, когда он увеличивается или уменьшается. Если вы вытащите магнит обратно, он снова индуцирует ток в проводе, но на этот раз он будет в противоположном направлении, согласно Университету Флориды .
Магнит в проволочной петле, соединенной с гальванометром. (Изображение предоставлено: Fouad A. Saad Shutterstock)
Если бы вы поместили лампочку в цепь, она бы рассеивала электрическую энергию в виде света и тепла, и вы бы чувствовали сопротивление движению магнита при движении. это в и из цикла. Чтобы сдвинуть магнит, нужно совершить работу, эквивалентную энергии, потребляемой лампочкой.
В еще одном эксперименте вы можете построить две проволочные петли, соединить концы одной с батареей с выключателем, а концы другой петли соединить с гальванометром. Если вы поместите два контура близко друг к другу лицом к лицу и включите питание первого контура, гальванометр, подключенный ко второму контуру, покажет индуцированный ток, а затем быстро вернется к нулю, в соответствии с Калифорнийский университет в Санта-Барбаре (открывается в новой вкладке).
Здесь происходит то, что ток в первом контуре создает магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует ток во втором контуре — но только в тот момент, когда магнитное поле меняется.
Когда вы выключите переключатель, счетчик на мгновение отклонится в противоположном направлении. Это еще одно указание на то, что именно изменение напряженности магнитного поля, а не его силы или движения, индуцирует ток.
Это объясняется тем, что магнитное поле заставляет электроны в проводнике двигаться. Это движение и есть то, что мы знаем как электрический ток. В конце концов, однако, электроны достигают точки, в которой они находятся в равновесии с полем, и в этой точке они перестают двигаться. Затем, когда поле снимается или выключается, электроны возвращаются в исходное положение, создавая ток в противоположном направлении.
В отличие от гравитационного или электрического поля, поле магнитного диполя представляет собой более сложную трехмерную структуру, сила и направление которой варьируются в зависимости от места, где оно измеряется, поэтому для его полного описания требуются расчеты. Однако мы можем описать упрощенный случай однородного магнитного поля — например, очень маленький участок очень большого поля — как Φ B = BA , где Φ B — абсолютное значение магнитного потока , B это напряженность поля и — это определенная область, через которую проходит поле, согласно Университету Восточного Иллинойса (открывается в новой вкладке).
И наоборот, в этом случае напряженность магнитного поля представляет собой поток на единицу площади, или B = Φ B / A .
Закон Фарадея
Теперь, когда у нас есть общее представление о магнитном поле, мы готовы определить закон индукции Фарадея. В нем говорится, что индуцированное напряжение в цепи пропорционально скорости изменения во времени магнитного потока через эту цепь, согласно Политехническому институту Ренсселера . Другими словами, чем быстрее меняется магнитное поле, тем больше будет напряжение в цепи. Направление изменения магнитного поля определяет направление тока.
Мы можем увеличить напряжение, добавив в цепь больше петель. Наведенное напряжение в катушке с двумя витками будет вдвое больше, чем с одним витком, а с тремя витками — втрое. Вот почему настоящие двигатели и генераторы обычно имеют большое количество катушек.
Теоретически двигатели и генераторы одинаковы. Если вы включите двигатель, он будет генерировать электричество, а если вы подадите это напряжение на генератор, он будет вращаться.
Однако большинство реальных двигателей и генераторов оптимизированы только для одной функции.
Трансформаторы
Еще одним важным применением закона индукции Фарадея является трансформатор, изобретенный Николой Теслой. В этом устройстве переменный ток, который меняет направление много раз в секунду, проходит через катушку, намотанную на магнитный сердечник. Это создает изменяющееся магнитное поле в сердечнике, которое, в свою очередь, индуцирует ток во второй катушке, обернутой вокруг другой части того же магнитного сердечника, по данным Технического колледжа района Милуоки .
Схема трансформатора (Изображение предоставлено photoiconix Shutterstock)
Отношение количества витков в катушках определяет соотношение напряжения между входным и выходным током. Например, если вы возьмете трансформатор со 100 витками на входе и 50 витками на выходе и подадите переменный ток на 220 вольт, на выходе будет 110 вольт. По данным Университета штата Джорджия (открывается в новой вкладке), трансформатор не может увеличить мощность, которая является произведением напряжения и силы тока.
Таким образом, если напряжение повышается, ток пропорционально снижается, и наоборот. В нашем примере входное напряжение 220 вольт при 10 амперах или 2200 ватт даст на выходе 110 вольт при 20 амперах — опять же, 2200 ватт. На практике трансформаторы никогда не бывают идеально эффективными, но хорошо спроектированный трансформатор обычно имеет потери мощности всего в несколько процентов, согласно данным Техасского университета в Остине .
Трансформаторы делают возможной электрическую сеть, от которой зависит наше индустриальное и технологическое общество. Линии электропередачи по пересеченной местности работают при напряжении в сотни тысяч вольт, чтобы передавать больше мощности в пределах токонесущей способности проводов. Это напряжение многократно снижается с помощью трансформаторов на распределительных подстанциях, пока оно не достигнет вашего дома, где оно, наконец, будет снижено до 220 и 110 вольт, которые могут питать вашу электрическую плиту и компьютер.
9Автор 0017 Live Science Эшли Хамер обновила эту статью 7 февраля 2022 г.
Дополнительные ресурсы
- Чтобы наглядно продемонстрировать закон Фарадея, посмотрите это видео (откроется в новой вкладке) с канала PhysicsHigh на YouTube.
- Узнайте, как работает правило правой руки, с помощью этого интерактивного задания (откроется в новой вкладке) Университета Теннесси, Ноксвилл.
- Узнайте об индукции из этой классической лекции Ричарда Фейнмана (открывается в новой вкладке), любезно предоставленной Калифорнийским технологическим институтом.
Библиография
Ричард Фитцпатрик, «Закон Фарадея», Техасский университет в Остине, 14 июля 2007 г. https://farside.ph.utexas.edu/teaching/302l/lectures/node85.html (открывается в новом tab)
Линдси Гилметт, «История уравнений Максвелла», Университет Святого Сердца, 2012 г. tab)
Университет штата Джорджия, «Закон Кулона». http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/elefor.html#c1 (открывается в новой вкладке)
Общественный колледж Остина, «Бен Франклин должен был сказать, что электроны положительны? Неверно».
https://www.austincc.edu/wkibbe/truth.htm (открывается в новой вкладке)
Университет штата Айова, «Напряжение». https://www.nde-ed.org/Physics/Electricity/electricalcurrent.xhtml (открывается в новой вкладке)
Бостонский университет, «Магнитные поля». http://physics.bu.edu/~duffy/sc526_notes09/B_field.html (открывается в новой вкладке)
Университет штата Флорида, «Генераторы и двигатели», 2015 г. https://micro.magnet.fsu.edu/ электромаг/электричество/генераторы/ (откроется в новой вкладке)
Жан-Франсуа Миллиталер, «Глава 8: Магнетизм и электромагнетизм», UMass Lowell. https://faculty.uml.edu//JeanFrancois_Millithaler/FunElec/Spring2017/pdf/Ch8%20-%20Magnetism%20n%20Electromagnetism.pdf (открывается в новой вкладке)
Государственный университет Буффало, Нью-Йорк, «Правая рука». Правила: Руководство по нахождению направления магнитной силы». http://physicsed.buffalostate.edu/SeatExpts/resource/rhr/rhr.htm (открывается в новой вкладке)
Майкл Ричмонд, «Магнитные моменты и закон усилителя», Рочестерский технологический институт.
http://spiff.rit.edu/classes/phys213/lectures/amp/amp_long.html (откроется в новой вкладке)
Ричард Фицпатрик, «Генератор переменного тока», Техасский университет в Остине, 14 июля 2007 г. https://farside.ph.utexas.edu/teaching/302l/lectures/node90.html (открывается в новой вкладке)
Университет Флориды, «Направление наведенного тока». http://www.phys.ufl.edu/courses/phy2049/f07/lectures/2049_ch40B.pdf (открывается в новой вкладке)
Калифорнийский университет, Санта-Барбара, «Взаимная индукция с катушками и гальванометром». https://web.physics.ucsb.edu/~lecturedemonstrations/Composer/Pages/72.48.html (откроется в новой вкладке)
Университет Восточного Иллинойса, «Закон Фарадея», 15 февраля 2011 г. https://ux1.eiu.edu/~cblehman/phy1161/0handouts_sp11/phy1161Lect14_Faraday_law_handout_short.pdf к магнетизму и индуцированным токам», Политехнический институт Ренсселера, 2002 г. https://www.rpi.edu/dept/phys/ScIT/InformationStorage/faraday/magnetism_a.html (открывается в новой вкладке) .
» http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnet/transf.html (открывается в новой вкладке)
Джим Михолл, «Электромагнитная индукция», Технический колледж Милуоки, 2016 г. https://ecampus.matc.edu/mihalj/scitech/unit3/induction/induction.htm (открывается в новой вкладке) Трансформеры», Техасский университет в Остине, 14 июля 2007 г. https://farside.ph.utexas.edu/teaching/302l/lectures/node106.html (открывается в новой вкладке)
Джим Лукас — автор статей для Live Science. Он охватывает физику, астрономию и инженерное дело. Джим окончил Университет штата Миссури, где получил степень бакалавра наук в области физики, а также астрономию и техническое письмо. После окончания университета он работал в Лос-Аламосской национальной лаборатории системным администратором, техническим писателем-редактором и специалистом по ядерной безопасности. Помимо написания статей, он редактирует статьи в научных журналах по различным тематическим направлениям.
При участии
- Эшли Хамер, автор Live Science
Что такое электромагнитная индукция? | Определение из TechTarget
От
- Участник TechTarget
Электромагнитная индукция – это создание электродвижущей силы (ЭДС) посредством движущегося магнитного поля вокруг электрического проводника и, наоборот, создание тока путем перемещения электрического проводника через статическое магнитное поле.
Электромагнитные помехи (EMI) также известны как электрический ток и электромагнитная индукция, а также могут называться магнитной индукцией, поскольку принцип остается тем же, независимо от того, осуществляется ли процесс с помощью электромагнита или статического магнита.
Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году и, независимо и почти одновременно, Джозефом Генри в 1832 году. показать ток) и магнит. Когда магнит был перемещен к катушке, создается ЭДС, перемещающая датчик на гальванометре. Если приближается северный конец магнита, ток течет в одну сторону; если юг подтягивается ближе, то ток течет в обратном направлении.
Открытие электромагнитной индукции стало фундаментальным принципом в понимании и использовании электричества. Джеймс Клерк Максвелл сформулировал математическое описание как Закон индукции Фарадея , позже известный как Уравнение Максвелла-Фарадея .
Принцип электромагнитной индукции используется в электронных компонентах, таких как катушки индуктивности и трансформаторы.
Электромагнитная индукция лежит в основе всех типов электрических генераторов и двигателей, используемых для получения электричества от движения и движения от электричества.
Последнее обновление: август 2018 г.
Продолжить чтение Об электромагнитной индукции
- Зачем вашему центру обработки данных нужен генератор на топливных элементах
- Стратегии аварийного питания центра обработки данных при планировании аварийного восстановления
- Использование магнитов в нашей повседневной жизни
- Память компьютера может увеличиться в 1000 раз благодаря новому компьютерному прорыву
тень IT
Shadow IT — это аппаратное или программное обеспечение на предприятии, которое не поддерживается центральным ИТ-отделом организации.
Сеть
-
DHCP (протокол динамической конфигурации хоста)DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — это протокол управления сетью, используемый для динамического назначения IP-адреса любому .
.. -
облачная сеть радиодоступа (C-RAN)Облачная сеть радиодоступа (C-RAN) — это централизованная архитектура на основе облачных вычислений для сетей радиодоступа.
-
потоковая телеметрия сетиПотоковая сетевая телеметрия — это служба сбора данных в режиме реального времени, в которой сетевые устройства, такие как маршрутизаторы, коммутаторы и …
..Безопасность
-
кража учетных данныхКража учетных данных — это тип киберпреступления, связанный с кражей удостоверения личности жертвы.
-
суверенная идентичностьСамостоятельная суверенная идентификация (SSI) — это модель управления цифровой идентификацией, в которой отдельные лица или предприятия владеют единолично …
-
Сертифицированный специалист по безопасности информационных систем (CISSP)
Сертифицированный специалист по безопасности информационных систем(CISSP) — это сертификат информационной безопасности, разработанный .
..
..ИТ-директор
-
рассказывание историй о данныхРассказывание историй о данных — это процесс перевода анализа данных в понятные термины с целью повлиять на деловое решение…
-
оншорный аутсорсинг (внутренний аутсорсинг)Оншорный аутсорсинг, также известный как внутренний аутсорсинг, представляет собой получение услуг от кого-то вне компании, но в пределах …
-
FMEA (анализ видов и последствий отказов)FMEA (анализ видов и последствий отказов) представляет собой пошаговый подход к сбору сведений о возможных точках отказа в …
HRSoftware
-
самообслуживание сотрудников (ESS)Самообслуживание сотрудников (ESS) — это широко используемая технология управления персоналом, которая позволяет сотрудникам выполнять множество связанных с работой .
.. -
платформа обучения (LXP)Платформа обучения (LXP) — это управляемая искусственным интеллектом платформа взаимного обучения, предоставляемая с использованием программного обеспечения как услуги (…
-
Поиск талантовПривлечение талантов — это стратегический процесс, который работодатели используют для анализа своих долгосрочных потребностей в талантах в контексте бизнеса …
..Отдел обслуживания клиентов
-
виртуальный помощник (помощник ИИ)Виртуальный помощник, также называемый помощником ИИ или цифровым помощником, представляет собой прикладную программу, которая понимает естественный язык …
-
жизненный цикл клиентаВ управлении взаимоотношениями с клиентами (CRM) жизненный цикл клиента — это термин, используемый для описания последовательности шагов, которые проходит клиент.
