Fenomenul de inducție electromagnetică. regula Lenz. legea lui Faraday și încheierea acestuia.
inducție electromagnetică - un fenomen de apariție a curentului electric într-o buclă închisă cu magnetic flux prin acesta.
Faraday lege [necesită citare]
În conformitate cu legea inducției electromagnetice (SI):
- forța electromotoare care acționează pe o cale aleasă în mod arbitrar,
- flux magnetic prin suprafața calibrat prin bucla.
„Minus“ semn în formula reflectă regula Lenz. numit după fizicianul român E. H. Lentsa:
Un curent de inducție generată în buclă închisă conductor are o direcție astfel încât câmpul magnetic generat de acestea, care rezistă la o schimbare în flux magnetic, care a fost invocat curent activ.
Coil situat într-un câmp magnetic alternativ, legea lui Faraday poate fi scrisă după cum urmează:
- flux magnetic prin una bobina,
Formularul Vector [citare]
Forma diferențială a legii lui Faraday poate fi scrisă după cum urmează:
Forma integrală (echivalent):
Aici - intensitatea câmpului electric, - inducția magnetică, - o suprafață arbitrară - frontiera sa. Integrarea circuitului însemnat fixă (staționare).
Trebuie remarcat faptul că legea lui Faraday într-o formă aparent descrie numai acea parte a FME care apare atunci când fluxul magnetic prin circuitul din cauza schimbării în timp a câmpului fără o modificare (deplasare) limite de cale (aproximativ ultimul cm înregistrat. De mai jos).
În această formă a legii lui Faraday este inclusă în ecuațiile lui Maxwell pentru câmpul electromagnetic (în formă diferențială sau integral, respectiv) [1].
Dacă, să zicem, câmpul magnetic este constant, deoarece modificările de flux datorită mișcării de contur de perete (de exemplu, prin creșterea suprafeței sale), forța electromotoare rezultată este generată de forțele care dețin taxe pe contur (conductor) isiloy Lorentz generat de acțiunea directă a câmpului magnetic pe mișcare (cu contur) taxe. Când această egalitate continuă să fie respectate, dar partea stângă a EMF nu se mai reduce la (care, în acest exemplu particular, în general, egal cu zero). În cazul general (atunci când câmpul magnetic variază în funcție de timp, iar conturul se deplasează sau schimbarea formei), aceasta din urmă formulă este adevărată, precum și, dar electromotoare pe partea stângă, în acest caz, este suma celor doi termeni menționați mai sus (adică, generată parțial de un câmp electric vortex și forță parțial Lorentz și forța de reacție a conductorului în mișcare).
Cu toate acestea, posibilitatea (deși cu unele rezerve, clarificarea domeniului de aplicabilitate) potrivite Expresie „regula de flux“ la legea inducției electromagnetice nu poate fi numit pur accidentală. Faptul este că, cel puțin în anumite situații, această coincidență este o manifestare evidentă a principiului relativității. Și anume, de exemplu, în cazul mișcării suveică relative cu atașat la acesta un voltmetru care măsoară forța electromotoare și sursa de câmp magnetic (un magnet permanent sau un alt curent bobina) în cadrul de referință asociat cu prima bobină, EMF este egală cu exact circulația unui câmp electric, întrucât, în cadrul de referință asociat cu sursa câmpului magnetic (magnet), originea EMF este legată de forța Lorentz pe bobina se deplasează cu primii purtătorilor de sarcină. Cu toate acestea, ea și celălalt CEM trebuie să se potrivească deoarece voltmetrul arată aceeași valoare, indiferent de la care cadrul de referință am calcula.
formă potențială [citare]
În ceea ce privește potențialul câmpului magnetic vector prin legea lui Faraday ia forma:
(În câmpurile irrotational absență, adică atunci când un câmp electric este generat numai prin schimbarea câmpului magnetic complet, adică inducție electromagnetică).
În general, la înregistrarea și irrotational (de exemplu electrostatic) câmpului, avem:
Conform legii lui Faraday de inducție electromagnetică atunci când fluxul magnetic penetrant circuitul electric, există excitat numit de inducție de curent. Amploarea forței electromotoare, responsabil pentru curentul definit de ecuația [1]:
în cazul în care semnul „minus“ înseamnă că electromotoare indusă funcționează, astfel încât curentul de inducție previne schimbarea debitului. Acest fapt se reflectă în regula lui Lenz.
regula Lenz este generalizată în natură și adevărat în diferite situații fizice, care pot fi diferite mecanism fizic specific de excitație curent indus. Astfel, în cazul în care schimbarea fluxului magnetic produs de schimbări în zona de circuit (de exemplu, datorită mișcării uneia dintre laturile conturului dreptunghiular), curentul de inducție este indusă de forța Lorentz care acționează asupra electronilor conductoare mobile într-un câmp magnetic constant. În cazul în care modificarea fluxului magnetic datorită unei schimbări a câmpului magnetic exterior, un curent de inducție este indus câmp electric turbionari care apare atunci când câmpul magnetic. Cu toate acestea, în ambele cazuri, curentul de inducție este direcționat astfel încât să compenseze variația fluxului magnetic prin circuit.
În cazul în care câmpul magnetic extern pătrunzând un circuit electric fix creat de curentul care curge într-o altă buclă, curentul de inducție poate fi direcționat în aceeași direcție ca și exteriorul, și în opusul: depinde dacă scade sau crește curentul extern. Dacă curentul creste externe, creșterile produse de câmpul lor magnetic și un flux care duce la curentul de inducție, reducând creșterea. În acest caz, curentul indus este direcționat spre partea opusă principal. In caz contrar, atunci când curentul exterior scade cu timpul, reducând fluxul magnetic determină o excitație curent de inducție care tinde să crească fluxul, iar acest curent este îndreptat în aceeași direcție ca și curentul extern.