Физика > Закон индукции Фарадея и закон Ленца
Изучите действие закона электромагнитной индукции Фарадея и закона Ленца – явление, формулировка и формулы: создание электродвижущей силы в магнитном поле.
Созданная переменой магнитного потока 
Задача обучения
- Перевести закон индукции Фарадея в формулу.
Основные пункты
- Минус говорит о том, что созданные ток и магнитное поле вступают в противостояние изменению потока – закон Ленца.
- Закон индукции выступает вторым главным принципом функционирования множества электрических приборов.
- Согласно закону Фарадея, созданная переменой магнитного поля ЭДС зависит от изменения потока, времени и количества витков на катушке.
Термины
- Поток – скорость передачи энергии.
- Соленоид – катушка с намотанным проводом, функционирующая по принципу магнита, когда сквозь нее проходит электрический ток.
- Электродвижущая сила (ЭДС) – созданное батареей или магнитной силой напряжение.
Закон индукции Фарадея
Это главный закон в электромагнетизме, отображающий принципы контакта магнитного поля и электрической цепи, что приводит к формированию электродвижущей силы (ЭДС). На этом принципе работает много различных механизмов, вроде генераторов, соленоида, индукторов, трансформаторов и т.д.
Фарадей в своих экспериментах смог показать, что созданная при перемене магнитного потока ЭДС зависит от нескольких факторов. Начнем с того, что она выступает в прямой пропорциональности перемене потока, а своего максимума достигает, если изменение времени было незначительным. Если у катушки есть N оборотов, то ЭДС в N раз больше, чем у одиночной катушки. Высчитывается по формуле:
Это выражение закона индукции Фарадея, где единицей служит вольт.
Закон Ленца
Отметьте в формуле знак минус, потому что он играет важную роль. С его помощью мы понимаем, что созданные ЭДС ток и магнитное поле вступают в противостояние с переменой потока – закон Ленца. Заданное минусом направление было именовано в честь Генриха Ленца, который в одиночку занимался исследованием аспектов индукции. Конечно, Фарадей то же знал о направлении, но Ленц заявил об этом первым.
(а) Когда магнитный стержень входит в катушку, сила магнитного поля возрастает. Ток создает еще одно поле, но в противоположном направлении к магниту, чтобы вступить в противостояние увеличению. Это один из аспектов закона Ленца. (b) и (c) – Другие примеры ситуаций. Главное проверить, чтобы направление показывало противостояние перемене магнитного потока и отвечало правилу правой руки
Энергосбережение
Закон Ленца отображает проявление энергетического сбережения. ЭДС создает ток, противостоящий перемене потока. Энергия способна войти или выйти, но это не происходит мгновенно. Закон Ленца выступает следствием. Как только начинается изменение, индукция выступает против. Если бы была положительная обратная связь, то индуцированная ЭДС оказывалась в том же направлении, что и измененный поток.