Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца

У 1831 році англійський вчений фізик в своїх дослідах М.Фарадей відкрив явище електромагнітної індукції. Потім вивченням цього явища займалися російські вчений Е.Х. Ленц і Б.С.Якобі.

В даний час, в основі багатьох пристроїв лежить явище електромагнітної індукції, наприклад в двигуні або генераторі електричного струму струму, в трансформаторах, радіоприймачах, і багатьох інших пристроях.

Електромагнітна індукція – це явище виникнення струму в замкнутому провіднику, при проходженні через нього магнітного потоку. Тобто, завдяки цьому явищу ми можемо перетворювати механічну енергію в електричну – і це чудово. Адже до відкриття цього явища люди не знали про методи отримання електричного струму, крім гальваніки.

Коли провідник виявляється під дією магнітного поля, в ньому виникає ЕРС, яку кількісно можна виразити через закон електромагнітної індукції.

Електрорушійна сила, индуцируемая в провідному контурі, дорівнює швидкості зміни магнітного потоку, зчіпного з цим контуром.

У котушці, яка має кілька витків, загальна ЕРС залежить від кількості витків n.

Але в загальному випадку, застосовують формулу ЕРС із загальним потокозчеплення:

ЕРС порушується в контурі, створює струм. Найбільш простим прикладом появи струму в провіднику є котушка, через яку проходить постійний магніт. Напрямок индуцируемого струму можна визначити за допомогою правила Ленца.

Струм, індукований при зміні магнітного поля проходить через контур, своїм магнітним полем перешкоджає цьому зміни.

У тому випадку, коли ми вводимо магніт в котушку, магнітний потік в контурі збільшується, а значить магнітне поле, створюване індукованим струмом, за правилом Ленца, направлено проти збільшення поля магніту. Щоб визначити напрямок струму, потрібно подивитися на магніт з боку північного полюса. З цієї позиції ми будемо вкручувати буравчик у напрямку магнітного поля струму, тобто назустріч північного полюса. Струм буде рухатися у напрямку обертання гвинта, тобто за годинниковою стрілкою.

У тому випадку, коли ми виводимо магніт з котушки, магнітний потік в контурі зменшується, а значить магнітне поле, створюване індукованим струмом, спрямоване проти зменшення поля магніту. Щоб визначити напрямок струму, потрібно викручувати буравчик, напрямок обертання гвинта покаже напрямок струму в провіднику – проти годинникової стрілки.

Посилання на основну публікацію