Электромагнитная индукция

Содержание
Открытие явления (2, 3)
Природа явления (4 – 10)
Характеристика вихревого электрического поля (11, 12)
Таблица сопоставления полей (13,40)
Памятка (14,15)
Аналитическое объяснение опытных фактов (16)
Закон электромагнитной индукции (17 – 21)
Определение явления (22)
Способы получения индукционного тока (23 – 25)
Правило Ленца (26– 28)
Простейшие ситуации применения правила Ленца (29 – 32)
Взаимодействие магнита и индукционного тока (33 – 36)
Учет правила Ленца в формуле закона (37,38)
Применения явления (39)
План сообщения об ученом (41), источники (42)

Явление электромагнитной индукции
Открыто Майклом Фарадеем в 1831 году

Выдающийся английский физик и химик, член Лондонского королевского общества, основоположник учения об электромагнитном поле
Открыл:
закон электромагнитной индукции
законы электролиза,
явление вращения плоскости поляризации света в магнитном поле,
явления диамагнетизма и парамагнетизма
Первый получил хлор в жидком состоянии.
Майкл Фарадей
(1791 — 1867)

Переменное магнитное поле B,Ф
Индукционный ток Ii
Порождает в замкнутом проводящем контуре
Явление электромагнитной индукции

Что называют электрическим током?
Ток – это упорядоченное движение заряженных частиц

?

Что заставляет заряды двигаться упорядоченно?
Поле
Магнитное ?
Электрическое?

Может ли электростатическое поле заставить двигаться заряды по замкнутому контуру?
Однородное?
Неоднородное?

ЭДС индукции
ЭДС индукции показывает, какую работу совершает вихревое электрическое поле по перемещению единичного заряда по замкнутому контуру

ЭДС индукции
Сравните
Напряжение

В чем отличие вихревого электрического поля от потенциального?
Вихревое, работа по замкнутому контуру не равна нулю
Вихревое, работа по замкнутому контуру не равна нулю
Потенциальное, работа по замкнутому контуру равна нулю
Потенциальное или вихревое
Замкнутые
Замкнутые
Не замкнуты, начинаются и кончаются на зарядах
Линии поля (замкнутые или незамкнутые)
Электрические заряды
Движущиеся заряды ,ток
Электрические заряды
Что служит индикатором
Изменяющееся магнитное поле
Движущиеся заряды , ток
Электрические заряды
Источник поля
Вихревое электрическое
Магнитное
Электростатическое
Вид поля
Вопросы

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ (явление)
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ (явление)
МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ (явление)
САМОИНДУКЦИЯ (явление)
ВЗАИМОИНДУКЦИЯ (явление)
МАГНИТНАЯ (величина, B)
КОЭФФИЦИЕНТ САМОИНДУКЦИИ /ИНДУКТИВНОСТЬ/ (величина, L)
ЭДС ИНДУКЦИИ (величина, εi)
ЭДС САМОИНДУКЦИИ (величина, εi s)
Не путайте! ИНДУКЦИЯ
induktio (лат.) - наведение

Закономерности явления эми
Опытные факты
IiN витков в катушке
Ii  N вносимых (выносимых) магнитов
Ii  скорости внесения (вынесения) магнитов
Анализ формулы
N витков в контуре меняет его S
N вносимых (выносимых) магнитов меняет численное значение B
Скорость внесения (вынесения) магнитов в контур влияет на быстроту изменения Ф
Сила индукционного тока
зависит от быстроты изменения магнитного потока

Сравните
Величина, стоящая слева от знака «равно» есть быстрота изменения той величины, что стоит справа от знака «равно» в числителе перед дельтой.

Закон Ома
Сравните

Индукционный ток зависит от быстроты изменения магнитного потока


Закон ЭМИ
ЭДС индукции прямо пропорциональна быстроте изменения магнитного потока
В такой записи справедлив для случая линейного (равномерного) изменения магнитного потока.

Электромагнитная индукция –
явление, возникновения вихревого электрического поля, создающего электрический ток в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром.
Возникающий при этом ток называют
индукционным.

Способы получения индукционного тока
(магнитное поле создано постоянным магнитом)

Способы получения индукционного тока
(магнитное поле создано током)

Направление индукционного тока
Правило Ленца (1834 год):
Возникающий в замкнутом проводящем контуре индукционный ток всегда имеет такое направление, что его собственное магнитное поле мешает изменению того магнитного потока, которым этот ток порожден.
Или: индукционный ток всегда препятствует причине его порождающей.

Выдающийся русский физик,
один из создателей учения об электричестве и теоретических основ электротехники.
Долгие годы возглавлял кафедру физики и физической географии в Петербургском университете, а с 1863 г. был ректором университета.
В курсе физики основные выводы Ленца известны как "Правило Ленца" и "Закон Джоуля - Ленца".
ЛЕНЦ, Эмилий Христианович
( 1804 – 1863 )

Переменное магнитное поле B,Ф
Вихревое электрическое поле εi,E
Свободные заряды в контуре q0,
Индукционный ток Ii
Свое магнитное поле Bi
порождает
действует на
приходят в движение, создавая
создает
Мешает изменению

S
N
Отталкиваются

S
N
Притягиваются

N
S
Отталкиваются

S
N
Притягиваются

Учет правила Ленца в формуле закона электромагнитной индукции

ЭДС индукции равна взятой с обратным знаком скорости изменения магнитного потока
Закон ЭМИ
В такой записи справедлив для случая линейного (равномерного) изменения магнитного потока

Некоторые применения явления электромагнитной индукции
Индукционный генератор
Индукционная плавильная печь
Трансформатор
Индукционная варочная панель
Индукционный нагреватель
Индукционный насос
Индукционный датчик перемещений
Индукционный дефектоскоп
Счетчик электроэнергии
Электродинамический микрофон
Спидометр
Демпфер

В чем отличие вихревого электрического поля от потенциального?