IX კლასის ფიზიკის სახელმძღვანელოში მოცემულია მოკლე ექსკურსია მოცემული კანონის აღმოჩენის ისტორიაში. მიმოხილვა უნდა დაემატოს. ჩვენ ვსაუბრობთ ბუნების ფუნდამენტურ კანონზე და თქვენ უნდა გამოავლინოთ მისი ყველა ასპექტი გახდომის პროცესში. განსაკუთრებით ინსტრუქციულია ფარადეის კანონის ძიების პროცესის ამბავი და აქ დრო არ არის საჭირო.
მაიკლ ფარადეი დაიბადა 1791 წელს ლონდონის მიდამოებში, მჭედლის ოჯახში. მამას სწავლის საფასურის გადახდა არ გააჩნდა და 13 წლის ასაკში ფარადეი იძულებული გახდა წიგნის აკინძვის შესწავლა დაეწყო. საბედნიეროდ, ის წიგნების მაღაზიის მფლობელთან იყო შეგირდად. ცნობისმოყვარე ბიჭი მოუთმენლად კითხულობდა და არცთუ იოლი ლიტერატურას. მას იზიდავდა საბუნებისმეტყველო სტატიები ენციკლოპედია ბრიტანიკაში, სწავლობდა მარსის დისკურსებს ქიმიის შესახებ. 1811 წელს ფარადეიმ დაიწყო ცნობილი ლონდონელი პედაგოგის ტატუმის საჯარო ლექციებზე დასწრება ფიზიკაზე.
გარდამტეხი მომენტი ფარადეის ცხოვრებაში იყო 1812 წელი. წიგნის მაღაზიის მფლობელის, სამეფო ინსტიტუტის წევრის კლიენტმა, დენსმა რეკომენდაცია მისცა ახალგაზრდა კაცს მოესმინა ცნობილი ქიმიკოსის გამფრნ დევის ლექციები. ფარადეიმ კარგი რჩევა მიჰყვა; გულმოდგინედ უსმენდა და ფრთხილ შენიშვნებს იღებდა. იმავე ცეკვის რჩევით, მან დაამუშავა ნოტები და გაუგზავნა დევის, დაუმატა თხოვნა კვლევითი მუშაობის შესაძლებლობის შესახებ. 1813 წელს ფარადეიმ მიიღო სამუშაო ლაბორანტად სამეფო ინსტიტუტის ქიმიურ ლაბორატორიაში, რომელსაც დეივი ხელმძღვანელობდა.
თავიდან ფარადეი ქიმიკოსია. ის სწრაფად დგამს დამოუკიდებელი შემოქმედების გზას და დევის სიამაყეს ხშირად უწევს მოსწავლის წარმატება. 1820 წელს ფარადეიმ შეიტყო ოერსტედის აღმოჩენის შესახებ და მას შემდეგ მისმა აზრებმა შთანთქა ელექტროენერგია და მაგნეტიზმი. ის იწყებს თავის ცნობილ ექსპერიმენტულ კვლევას, რამაც გამოიწვია ფიზიკური აზროვნების ტრანსფორმაცია. 1823 წელს ფარადეი აირჩიეს ლონდონის სამეფო საზოგადოების წევრად, შემდეგ კი დაინიშნა სამეფო ინსტიტუტის ფიზიკური და ქიმიური ლაბორატორიების დირექტორად. ყველაზე დიდი აღმოჩენები ამ ლაბორატორიების კედლებში გაკეთდა. ფარადეის ცხოვრება, გარეგნულად ერთფეროვანი, თვალშისაცემია თავისი შემოქმედებითი დაძაბულობით. ამას მოწმობს სამტომიანი ნაშრომი „ექსპერიმენტული კვლევა ელექტროენერგიის შესახებ“, რომელიც ეტაპობრივად ასახავს გენიოსის შემოქმედებით გზას.
1820 წელს ფარადეიმ ფუნდამენტურად ახალი პრობლემა წამოაყენა: „მაგნიტიზმის ელექტროენერგიად გარდაქმნა“. ეს მოხდა დენების მაგნიტური მოქმედების აღმოჩენის შემდეგ. ოერსტედის ექსპერიმენტში ელექტრული დენი მოქმედებს მაგნიტზე. ვინაიდან, ფარადეის მიხედვით, ბუნების ყველა ძალა ურთიერთკონვერტირებადია, შესაძლებელია, პირიქით, ელექტრული დენის აგზნება მაგნიტური ძალით.
ფარადეი ადუღებს გაზებს, აკეთებს წვრილ ქიმიურ ანალიზს, აღმოაჩენს ნივთიერებების ახალ ქიმიურ თვისებებს. მაგრამ მისი გონება დაუნდობლად არის დაკავებული დასმული პრობლემით. 1822 წელს იგი აღწერს მცდელობას, აღმოაჩინოს "მდგომარეობა" დენის ნაკადის გამო: "ნათურის შუქის პოლარიზაცია არეკვლის გზით და შეეცადოს გაარკვიოს, იქნება თუ არა წყალი, რომელიც მდებარეობს მინის ჭურჭელში ვოლტაური ბატარეის ბოძებს შორის. აქვს დეპოლარიზებული ეფექტი...“ ფარადეი იმედოვნებდა, რომ ამით მოიპოვებდა გარკვეულ ინფორმაციას დენის თვისებების შესახებ. მაგრამ გამოცდილებამ არაფერი მისცა. შემდეგი მოდის 1825 წელი. ფარადეი აქვეყნებს სტატიას „ელექტრომაგნიტური დენი (მაგნიტის გავლენის ქვეშ)“, რომელშიც გამოთქვამს შემდეგ აზრს. თუ დენი მოქმედებს მაგნიტზე, მაშინ მან უნდა განიცადოს რეაქცია. ”სხვადასხვა მიზეზის გამო, - წერს ფარადეი, - გაკეთდა ვარაუდი, რომ ძლიერი მაგნიტის ბოძის მიახლოება შეამცირებს ელექტრო დენს. და ის აღწერს გამოცდილებას, რომელიც ახორციელებს ამ იდეას.
1825 წლის 28 ნოემბრით დათარიღებული დღიური აღწერს მსგავს გამოცდილებას. გალვანური უჯრედების ბატარეა დაკავშირებული იყო მავთულით. ამ მავთულის პარალელურად იყო მეორე (მავთულები გამოყოფილი იყო ქაღალდის ორმაგი ფენით), რომლის ბოლოები გალვანომეტრს უკავშირდებოდა. ფარადეი თითქოს ასე მსჯელობდა. თუ დენი არის ელექტრული სითხის მოძრაობა და ეს მოძრაობა მოქმედებს მუდმივ მაგნიტზე - დენების ერთობლიობაზე (ამპერის ჰიპოთეზის მიხედვით), მაშინ ერთ გამტარში მოძრავმა სითხემ უნდა აიძულოს უმოძრაო გადაადგილება მეორეში, ხოლო გალვანომეტრი. უნდა დააფიქსიროს დენი. „სხვადასხვა მოსაზრებები“, რომლებზეც ფარადეი წერდა პირველი ექსპერიმენტის წარდგენისას, ერთსა და იმავეს ემყარებოდა, მხოლოდ იქ იყო მოსალოდნელი გამტარში მოძრავი ელექტრული სითხის რეაქცია მუდმივი მაგნიტის მოლეკულური დენებისაგან. მაგრამ ექსპერიმენტებმა უარყოფითი შედეგი გამოიღო.
გამოსავალი მოვიდა 1831 წელს, როდესაც ფარადეიმ შესთავაზა, რომ ინდუქცია უნდა მომხდარიყო არასტაციონარული პროცესით. ეს იყო მთავარი იდეა, რამაც გამოიწვია ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის აღმოჩენა.
შესაძლებელია, რომ ამერიკიდან მიღებულმა შეტყობინებამ აიძულა იგი მიემართა დენის შეცვლის იდეაზე. ეს ამბავი ამერიკელმა ფიზიკოსმა ჯოზეფ ჰენრიმ (1797 - 1878 წწ.) მიიღო.
ახალგაზრდობაში ჰენრიმ არც განსაკუთრებული უნარი გამოავლინა და არც მეცნიერებისადმი ინტერესი. ის სიღარიბეში გაიზარდა, იყო ფერმერი, მსახიობი. ისევე როგორც ფარადეი, ის ასწავლის საკუთარ თავს. მან სწავლა 16 წლის ასაკში დაიწყო ოლბანის აკადემიაში. შვიდ თვეში იმდენი ცოდნა შეიძინა, რომ სოფლის სკოლაში მასწავლებლად იმუშავა. შემდეგ ჰენრი მუშაობდა ქიმიის პროფესორ ბეკთან ლექციების ასისტენტად. მან მუშაობა აკადემიაში სწავლას შეუთავსა. კურსის დასრულების შემდეგ ჰენრი დაინიშნა ინჟინერად და ინსპექტორად ერის არხზე. რამდენიმე თვის შემდეგ მან დატოვა ეს მომგებიანი თანამდებობა და მიიღო მიწვევა ალბანის მათემატიკისა და ფიზიკის პროფესორის თანამდებობაზე. ამ დროს ინგლისელმა გამომგონებელმა უილიამ სტურჯენმა (1783 - 1850) იტყობინება მის გამოგონებაზე ცხენის ძირის მაგნიტის შესახებ, რომელსაც შეუძლია აწიოს ფოლადის სხეული, რომლის წონაა ოთხ კილოგრამამდე.
ჰენრი დაინტერესდა ელექტრომაგნიტიზმით. მან მაშინვე იპოვა გზა ტონამდე გაზრდის. ეს მიღწეული იყო მაშინდელი ახალი ტექნიკით: მაგნიტის სხეულის იზოლირების ნაცვლად, მავთულის იზოლირება მოხდა. აღმოჩენილია მრავალშრიანი გრაგნილების შექმნის გზა. ჯერ კიდევ 1831 წელს ჰენრიმ აჩვენა ელექტროძრავის აგების შესაძლებლობა, გამოიგონა ელექტრომაგნიტური რელე და მისი დახმარებით აჩვენა ელექტრული სიგნალების გადაცემა დისტანციებზე, მოლოდინით მორზეს გამოგონებას (მორზის ტელეგრაფი გამოჩნდა 1837 წელს).
ფარადეის მსგავსად, ჰენრიმ საკუთარ თავს დაავალა ელექტრული დენის მიღება მაგნიტის გამოყენებით. მაგრამ ეს იყო გამომგონებლის პრობლემის განცხადება. და ძიებას შიშველი ინტუიციით ხელმძღვანელობდა. აღმოჩენა ფარადეის ექსპერიმენტებამდე რამდენიმე წლით ადრე მოხდა. ჰენრის საკვანძო ექსპერიმენტის პარამეტრი ნაჩვენებია სურათზე 9. აქ ყველაფერი იგივეა, რაც აქამდე იყო ნაჩვენები. მხოლოდ ჩვენ ვამჯობინებთ უფრო მოხერხებულ აკუმულატორს გალვანურ უჯრედს და ბრუნვის ნაშთების ნაცვლად ვიყენებთ გალვანომეტრს.
მაგრამ ჰენრიმ არავის უთქვამს ამ გამოცდილების შესახებ. - ეს უფრო ადრე უნდა დამებეჭდა, - უთხრა მან მეგობრებს სინანულით, - მაგრამ ძალიან ცოტა დრო მქონდა! მსურდა შედეგები რაიმე სისტემაში შემეტანა. ”(ხაზგასმით ჩემი.- AT.დ.). და რეგულარული განათლების ნაკლებობამ და კიდევ უფრო მეტი - ცუდი როლი ითამაშა ამერიკული მეცნიერების უტილიტარულ-გამომგონებლური სულისკვეთებით. ჰენრის, რა თქმა უნდა, არ ესმოდა და არ გრძნობდა ახალი აღმოჩენის სიღრმესა და მნიშვნელობას. წინააღმდეგ შემთხვევაში, რა თქმა უნდა, მეცნიერულ სამყაროს აცნობებდა უდიდეს ფაქტს. ინდუქციური ექსპერიმენტების შესახებ დუმდა, ჰენრიმ მაშინვე გაგზავნა შეტყობინება, როდესაც მოახერხა ელექტრომაგნიტით მთელი ტონა აეწია.
ეს არის მესიჯი, რომელიც ფარადეიმ მიიღო. შესაძლოა, ეს იყო დასკვნების ჯაჭვის ბოლო რგოლი, რამაც გამოიწვია მთავარი იდეა. 1825 წლის ექსპერიმენტში ორი მავთული გამოეყო ქაღალდით. ინდუქცია უნდა ყოფილიყო, მაგრამ ეფექტის სისუსტის გამო არ გამოვლინდა. ჰენრიმ აჩვენა, რომ ელექტრომაგნიტში ეფექტი მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია მრავალშრიანი გრაგნილის გამოყენებით. ამიტომ, ინდუქცია უნდა გაიზარდოს, თუ ინდუქციური მოქმედება გადაიცემა დიდ სიგრძეზე. მართლაც, მაგნიტი არის დენების ერთობლიობა. მაგნიტიზაციის აგზნება ფოლადის ღეროში, როდესაც დენი გადის გრაგნილზე, არის დენის ინდუქცია დენის მიერ. ის იზრდება, თუ დენის გზა გრაგნილის გავლით უფრო გრძელი ხდება.
ასეთია ფარადეის ლოგიკური დასკვნების შესაძლო ჯაჭვი. აქ არის პირველი წარმატებული გამოცდილების სრული აღწერა: „ორას სამი ფუტი სპილენძის მავთული ერთ ნაჭერზე იყო დახვეული ხის დიდ ბარაბანზე; იგივე მავთულის კიდევ ორას სამი ფუტი სპირალურად იყო დადებული პირველი გრაგნილის მოხვევებს შორის, მეტალიკი კონტაქტი ყველგან ამოღებულია სადენის საშუალებით. ამ ხვეულებიდან ერთი უერთდებოდა გალვანომეტრს, მეორე კი კარგად დამუხტულ ბატარეას ასი წყვილი ოთხდიუმიანი კვადრატული ფირფიტებით ორმაგი სპილენძის ფირფიტებით. კონტაქტის დახურვისას მოხდა მოულოდნელი, მაგრამ ძალიან სუსტი მოქმედება გალვანომეტრზე და მსგავსი სუსტი მოქმედება მოხდა ბატარეასთან კონტაქტის გახსნისას.
ეს იყო პირველი გამოცდილება, რომელმაც დადებითი შედეგი გამოიღო ათწლეულის ძიების შემდეგ. ფარადეი ადგენს, რომ დახურვის და გახსნისას წარმოიქმნება საპირისპირო მიმართულების ინდუქციური დენები. შემდეგ ის აგრძელებს რკინის გავლენის შესწავლას ინდუქციაზე.
„ბეჭედი შედუღებული იყო მრგვალი გისოსისგან, რბილი რკინისგან; ლითონის სისქე იყო შვიდი ან რვა დიუმი, ხოლო ბეჭდის გარე დიამეტრი ექვსი ინჩი. ამ რგოლის ერთ ნაწილზე დახვეული იყო სამი ხვეული, რომელთაგან თითოეული შეიცავდა დაახლოებით ოცდაოთხი ფუტის სპილენძის მავთულს, სისქის ერთი მეოცე ინჩის. სპირალები იზოლირებული იყო რკინისგან და ერთმანეთისგან და ერთმანეთზე ზედმიყენებული... მათი გამოყენება შეიძლებოდა ცალ-ცალკე და კომბინაციაში; ეს ჯგუფი დასახელებულია მაგრამ(სურ. 10). ბეჭდის მეორე ნაწილზე, დაახლოებით სამოცი ფუტი იგივე სპილენძის მავთული იყო დახვეული იმავე გზით, ორ ნაწილად, ქმნიდა სპირალს. AT,რომელსაც იგივე მიმართულება ჰქონდა, რაც სპირალებს მაგრამ,მაგრამ მათგან ყოველ ბოლოში დაახლოებით ნახევარი ინჩით იყო გამოყოფილი შიშველი რკინით.
სპირალი ATდაკავშირებულია სპილენძის მავთულხლართებით რგოლიდან სამი ფუტის მანძილზე მოთავსებულ გალვანომეტრთან. ცალკე სპირალები მაგრამშეერთებული ბოლოდან ბოლომდე ისე, რომ ჩამოყალიბდეს საერთო სპირალი, რომლის ბოლოები უკავშირდებოდა ათი წყვილი ფირფიტის ბატარეას ოთხი კვადრატული ინჩით. გალვანომეტრმა რეაგირება მოახდინა მყისიერად და ბევრად უფრო ძლიერად, ვიდრე ზემოთ იყო დაფიქსირებული, როდესაც გამოიყენებოდა ათჯერ უფრო ძლიერი სპირალი რკინის გარეშე.
და ბოლოს, ფარადეი აკეთებს ექსპერიმენტს, რომლითაც ელექტრომაგნიტური ინდუქციის საკითხის პრეზენტაცია ჯერ კიდევ ჩვეულებრივ იწყება. ეს იყო ჰენრის გამოცდილების ზუსტი გამეორება, რომელიც ნაჩვენებია სურათზე 9.
ფარადეის მიერ 1820 წელს დაყენებული პრობლემა მოგვარდა: მაგნეტიზმი გადაკეთდა ელექტროენერგიად.
ჯერ ფარადეი განასხვავებს დენის ინდუქციას დენისგან (ის უწოდებს „ვოლტა-ელექტრო ინდუქციას“ და დენს მაგნიტიდან („მაგნიტოელექტრული ინდუქცია“). მაგრამ შემდეგ ის აჩვენებს, რომ ყველა შემთხვევა ექვემდებარება ერთ ზოგად შაბლონს.
ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი მოიცავდა ფენომენების სხვა ჯგუფს, რომელმაც მოგვიანებით მიიღო თვითინდუქციური ფენომენების სახელი. ფარადეიმ ახალ ფენომენს ასე უწოდა: „ელექტრული დენის ინდუქციური ეფექტი თავის თავზე“.
ეს კითხვა გაჩნდა 1834 წელს ჯენკინის მიერ ფარადეისთვის მოხსენებულ შემდეგ ფაქტთან დაკავშირებით. ეს ფაქტი შემდეგი იყო. გალვანური ბატარეის ორი ფირფიტა დაკავშირებულია მოკლე მავთულით. ამავდროულად, ექსპერიმენტატორი ამ მავთულიდან ელექტრო დარტყმას ვერანაირი ხრიკით ვერ მიიღებს. მაგრამ თუ მავთულის ნაცვლად ავიღებთ ელექტრომაგნიტის გრაგნილს, მაშინ ყოველ ჯერზე წრედის გახსნისას იგრძნობა დარტყმა. ფარადეი წერდა: ”ამავდროულად, სხვა რამ შეინიშნება, მეცნიერებისთვის დიდი ხნის განმავლობაში ცნობილი ფენომენი,კერძოდ: კაშკაშა ელექტრული ნაპერწკალი ხტება განცალკევების წერტილში "(ჩემი დახრილი - V.D.).
ფარადეიმ დაიწყო ამ ფაქტების გამოკვლევა და მალევე აღმოაჩინა ფენომენის არაერთი ახალი ასპექტი. მას ცოტა დრო დასჭირდა, რათა დაედგინა „ფენომენების იდენტურობა ინდუქციის ფენომენებთან“. ექსპერიმენტები, რომელთა დემონსტრირება ჯერ კიდევ მიმდინარეობს როგორც საშუალო, ისე უმაღლეს სასწავლებლებში თვითინდუქციის ფენომენის ასახსნელად, შეიქმნა ფარადეის მიერ 1834 წელს.
დამოუკიდებლად მსგავსი ექსპერიმენტები ჩაატარა ჯ.ჰენრიმ, თუმცა, როგორც ინდუქციის ექსპერიმენტები, ისინი დროულად არ გამოქვეყნებულა. მიზეზი იგივეა: ჰენრიმ ვერ იპოვა ფიზიკური კონცეფცია, რომელიც მოიცავს სხვადასხვა ფორმის მოვლენებს.
ფარადეისთვის თვით-ინდუქცია იყო ფაქტი, რომელმაც გაანათა ძიების შემდგომი გზა. დაკვირვებების შეჯამებით, ის მიდის დიდი ფუნდამენტური მნიშვნელობის დასკვნებამდე. ”ეჭვგარეშეა, რომ მავთულის ერთ ნაწილში დენი შეიძლება იმოქმედოს ინდუქციით იმავე მავთულის სხვა ნაწილებზე, რომლებიც ახლოს არის... ეს არის ის, რაც ქმნის შთაბეჭდილებას, რომ დენი მოქმედებს თავის თავზე.”
არ იცის დენის ბუნება, ფარადეი მაინც ზუსტად მიუთითებს საკითხის არსზე: ”როდესაც დენი მოქმედებს ინდუქციით მასთან ერთად, მასთან ერთად მდებარე გამტარი ნივთიერება, მაშინ ის სავარაუდოდ მოქმედებს ამ გამტარ ნივთიერებაში არსებულ ელექტროენერგიაზე. - არ აქვს მნიშვნელობა ეს უკანასკნელი დენის მდგომარეობაშია თუ უმოძრაო; პირველ შემთხვევაში აძლიერებს ან ასუსტებს დენს, მეორეში მისი მიმართულებიდან გამომდინარე ქმნის დენს.
ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონის მათემატიკური გამოხატულება მაქსველმა 1873 წელს მისცა თავის ტრაქტატში ელექტროენერგიის და მაგნიტიზმის შესახებ. მხოლოდ ამის შემდეგ გახდა რაოდენობრივი გამოთვლების საფუძველი. ასე რომ, ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონს უნდა ეწოდოს ფარადეი-მაქსველის კანონი.
მეთოდური შენიშვნები. ცნობილია, რომ ინდუქციური დენის აგზნება მუდმივ მაგნიტურ ველში მოძრავ გამტარში და სტაციონარული გამტარში, რომელიც მონაცვლეობით მაგნიტურ ველშია, იმავე კანონს ემორჩილება. ფარადეისა და მაქსველისთვის ეს აშკარა იყო, რადგან მათ წარმოიდგინეს მაგნიტური ინდუქციის ხაზები ეთერში რეალურ წარმონაქმნებად. როდესაც დენი ჩართულია და გამორთულია, ან დენის სიძლიერე იცვლება დირიჟორების გარშემო, რომლებიც ქმნიან წრეს, მაგნიტური ინდუქციის ხაზები მოძრაობს. ამავდროულად, ისინი თავად კვეთენ წრეს, რაც იწვევს თვითინდუქციის ფენომენს. თუ მიკროსქემის მახლობლად არის რაიმე გამტარი ცვალებადი დენით, მაშინ მაგნიტური ინდუქციის ხაზები, რომლებიც კვეთენ მას, აღაგზნებს ელექტრომაგნიტური ინდუქციის EMF-ს.
ელექტრული ველის ძალის ხაზებისა და მაგნიტური ინდუქციის ხაზების მატერიალიზაცია ისტორიის საკუთრება გახდა. თუმცა, შეცდომა იქნებოდა ძალის ხაზებს მხოლოდ ფორმალური ხასიათი მივცეთ. თანამედროვე ფიზიკა თვლის, რომ ელექტრული ველის ძალის ხაზი და მაგნიტური ინდუქციის ხაზი არის წერტილების ადგილი, რომლებშიც მოცემულ ველს აქვს სხვა მდგომარეობიდან განსხვავებული მდგომარეობა. ეს მდგომარეობა განისაზღვრება ვექტორების მნიშვნელობებით და ამ წერტილებში. როდესაც ველი იცვლება, ვექტორები და ცვლილება, შესაბამისად ცვლის ძალის ხაზების კონფიგურაციას. ველის მდგომარეობას შეუძლია სივრცეში სინათლის სიჩქარით გადაადგილება. თუ დირიჟორი იმყოფება ველში, რომლის მდგომარეობა იცვლება, EMF არის აღგზნებული დირიჟორში.

შემთხვევა, როდესაც ველი მუდმივია და გამტარი მოძრაობს ამ ველში, არ არის აღწერილი მაქსველის თეორიით. ეს პირველად აინშტაინმა შენიშნა. მისი მთავარი ნაშრომი "მოძრავი სხეულების ელექტროდინამიკის შესახებ" ახლახან იწყება მაქსველის თეორიის არასაკმარისი განხილვით. მუდმივ მაგნიტურ ველში მოძრავი გამტარში EMF აგზნების ფენომენი შეიძლება შევიდეს ელექტრომაგნიტური ველის თეორიის ფარგლებში, თუ მას დაემატება ფარდობითობის პრინციპი და სინათლის სიჩქარის მუდმივობის პრინციპი.

ოერსტედისა და ამპერის აღმოჩენების შემდეგ გაირკვა, რომ ელექტროენერგიას აქვს მაგნიტური ძალა. ახლა საჭირო იყო მაგნიტური ფენომენების გავლენის დადასტურება ელექტრულზე. ეს პრობლემა ბრწყინვალედ მოაგვარა ფარადეიმ.

მაიკლ ფარადეი (1791-1867) დაიბადა ლონდონში, მის ერთ-ერთ ყველაზე ღარიბ მხარეში. მამამისი მჭედელი იყო, დედა კი დამქირავებელი ფერმერის ქალიშვილი. როდესაც ფარადეი სკოლის ასაკს მიაღწია, ის დაწყებით სკოლაში გაგზავნეს. ფარადეის მიერ აქ გავლილი კურსი ძალიან ვიწრო იყო და შემოიფარგლებოდა მხოლოდ კითხვის, წერის და დათვლის დაწყების სწავლებით.

სახლიდან რამდენიმე ნაბიჯის დაშორებით, სადაც ფარადეის ოჯახი ცხოვრობდა, იყო წიგნის მაღაზია, რომელიც ასევე იყო წიგნის საკინძები. სწორედ აქ მივიდა ფარადეი, დაწყებითი სკოლის კურსის დასრულების შემდეგ, როდესაც გაჩნდა კითხვა მისთვის პროფესიის არჩევის შესახებ. მაიკლი იმ დროს მხოლოდ 13 წლის იყო. უკვე ახალგაზრდობაში, როცა ფარადეიმ ახლახან დაიწყო თვითგანათლება, ის ცდილობდა დაეყრდნო მხოლოდ ფაქტებს და საკუთარი გამოცდილებით გადაემოწმებინა სხვების ცნობები.

ეს მისწრაფებები მასზე დომინირებდა მთელი ცხოვრება, როგორც მისი სამეცნიერო მოღვაწეობის მთავარი მახასიათებელი.ფარადეიმ ფიზიკასთან და ქიმიასთან პირველი გაცნობისთანავე დაიწყო ფიზიკურ-ქიმიური ექსპერიმენტების გაკეთება ბიჭში. ერთხელ მაიკლი დაესწრო დიდი ინგლისელი ფიზიკოსის, ჰამფრი დევის ერთ-ერთ ლექციას.

ფარადეიმ ლექცია დეტალურად ჩაიწერა, შეკრა და დევის გაუგზავნა. მასზე ისეთი შთაბეჭდილება მოახდინა, რომ ფარადეის შესთავაზა მასთან მუშაობა მდივნად. მალე დეივი ევროპაში გაემგზავრა და ფარადეი წაიყვანა. ორი წლის განმავლობაში ისინი სტუმრობდნენ ევროპის უდიდეს უნივერსიტეტებს.

1815 წელს ლონდონში დაბრუნებულმა ფარადეიმ დაიწყო მუშაობა ლონდონის სამეფო ინსტიტუტის ერთ-ერთ ლაბორატორიაში ასისტენტად. იმ დროს ეს იყო მსოფლიოში ერთ-ერთი საუკეთესო ფიზიკური ლაბორატორია.1816 წლიდან 1818 წლამდე ფარადეიმ გამოაქვეყნა რამდენიმე პატარა ჩანაწერი და პატარა მოგონება ქიმიის შესახებ. ფარადეის პირველი ნაშრომი ფიზიკაზე 1818 წლით თარიღდება.

მისი წინამორბედების გამოცდილების საფუძველზე და რამდენიმე საკუთარი გამოცდილების შერწყმით, 1821 წლის სექტემბრისთვის მაიკლმა დაბეჭდა "ელექტრომაგნეტიზმის წარმატების ისტორია". უკვე იმ დროს მან შეადგინა სრულიად სწორი კონცეფცია დენის გავლენის ქვეშ მაგნიტური ნემსის გადახრის ფენომენის არსის შესახებ.

ამ წარმატების მიღწევის შემდეგ, ფარადეიმ დატოვა სწავლა ელექტროენერგიის დარგში ათი წლის განმავლობაში და მიუძღვნა თავი სხვადასხვა სახის საგნების შესწავლას. 1823 წელს ფარადეიმ ფიზიკის დარგში ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი აღმოჩენა გააკეთა - მან პირველად მიაღწია გაზის გათხევადებას და ამავე დროს დაადგინა აირების სითხეში გადაქცევის მარტივი, მაგრამ მოქმედი მეთოდი. 1824 წელს ფარადეიმ რამდენიმე აღმოჩენა გააკეთა ფიზიკის სფეროში.

სხვა საკითხებთან ერთად, მან დაადგინა ის ფაქტი, რომ სინათლე გავლენას ახდენს შუშის ფერზე, ცვლის მას. მომდევნო წელს ფარადეი კვლავ გადადის ფიზიკიდან ქიმიაზე და ამ სფეროში მისი მუშაობის შედეგია ბენზინისა და გოგირდის ნაფტალინის მჟავის აღმოჩენა.

1831 წელს ფარადეიმ გამოაქვეყნა ტრაქტატი ოპტიკური ილუზიის განსაკუთრებული სახეობის შესახებ, რომელიც საფუძვლად დაედო მშვენიერი და ცნობისმოყვარე ოპტიკური ჭურვის სახელწოდებას "ქრომოტროპი". იმავე წელს გამოიცა მეცნიერის კიდევ ერთი ტრაქტატი "ვიბრაციული ფირფიტების შესახებ". ამ ნამუშევრებიდან ბევრს შეეძლო თავისი ავტორის სახელის უკვდავება. მაგრამ ფარადეის სამეცნიერო ნაშრომებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანი არის მისი კვლევები ელექტრომაგნიტიზმისა და ელექტრო ინდუქციის სფეროში.

მკაცრად რომ ვთქვათ, ფიზიკის მნიშვნელოვანი დარგი, რომელიც განიხილავს ელექტრომაგნიტიზმის და ინდუქციური ელექტროენერგიის ფენომენებს და რომელსაც ამჟამად ასეთი დიდი მნიშვნელობა აქვს ტექნოლოგიისთვის, ფარადეიმ შექმნა არაფრისგან.

იმ დროისთვის, როდესაც ფარადეიმ საბოლოოდ მიუძღვნა თავი ელექტროენერგიის სფეროში კვლევებს, დადგინდა, რომ ჩვეულებრივ პირობებში, ელექტრიფიცირებული სხეულის არსებობა საკმარისია იმისთვის, რომ მისი გავლენა მოახდინოს ელექტროენერგიის ნებისმიერ სხვა სხეულში. ამავდროულად, ცნობილი იყო, რომ მავთული, რომლითაც დენი გადის და რომელიც ასევე ელექტრიფიცირებული სხეულია, არანაირ გავლენას არ ახდენს ახლომდებარე სხვა სადენებზე.

რამ გამოიწვია ეს გამონაკლისი? ეს არის კითხვა, რომელიც აინტერესებდა ფარადეის და რომლის გადაწყვეტამ მიიყვანა იგი ყველაზე მნიშვნელოვან აღმოჩენებამდე ინდუქციური ელექტროენერგიის სფეროში. ჩვეულებისამებრ, ფარადეიმ დაიწყო ექსპერიმენტების სერია, რომელიც უნდა გაერკვია საკითხის არსში.

ფარადეიმ დაჭრა ორი იზოლირებული მავთული ერთმანეთის პარალელურად იმავე ხის მოძრავ ქინძისთავზე. მან ერთი მავთულის ბოლოები ათი ელემენტისგან შემდგარ ბატარეას დაუკავშირა, მეორის ბოლოები კი მგრძნობიარე გალვანომეტრს. როდესაც დენი გადიოდა პირველ სადენზე,

ფარადეიმ მთელი ყურადღება გალვანომეტრზე გადაიტანა და ელოდა მისი რხევებიდან მეორე მავთულში დენის გამოჩენასაც შეამჩნევდა. თუმცა, მსგავსი არაფერი იყო: გალვანომეტრი მშვიდად დარჩა. ფარადეიმ გადაწყვიტა დენის გაზრდა და წრეში 120 გალვანური უჯრედი შემოიტანა. შედეგი იგივეა. ფარადეიმ ეს ექსპერიმენტი ათობითჯერ გაიმეორა, ყველა ერთნაირი წარმატებით.

მის ადგილას ნებისმიერი სხვა დატოვებდა ექსპერიმენტს, დარწმუნებული იყო, რომ მავთულში გამავალი დენი არ ახდენს გავლენას მიმდებარე მავთულზე. მაგრამ ფარადეი ყოველთვის ცდილობდა თავისი ექსპერიმენტებიდან და დაკვირვებებიდან ამოეღო ყველაფერი, რისი მიცემაც მათ შეეძლოთ და, შესაბამისად, არ მიიღო პირდაპირი გავლენა გალვანომეტრთან დაკავშირებულ მავთულზე, მან დაიწყო გვერდითი მოვლენების ძებნა.

მან მაშინვე შეამჩნია, რომ გალვანომეტრი, რომელიც დენის გავლისას სრულიად მშვიდი იყო, დაიწყო რხევა წრედის დახურვისას და მის გახსნისას. მეორე მავთული ასევე აღგზნებულია დენით, რომელიც პირველ შემთხვევაში საპირისპიროა. პირველ დენამდე და იგივე მასთან მეორე შემთხვევაში და გრძელდება მხოლოდ ერთ წამს.

პირველადიების გავლენით გამოწვეულ ამ მეორად მყისიერ დინებებს ფარადეიმ ინდუქციური უწოდა და ეს სახელი მათ დღემდე შემორჩა. ინდუქციურ დენებს, როგორც მყისიერად, მათი გამოჩენის შემდეგ მყისიერად ქრება, პრაქტიკული მნიშვნელობა არ ექნებოდათ, თუ ფარადეი არ იპოვნიდა გზას, გენიალური მოწყობილობის (კომუტატორის) დახმარებით, მუდმივად შეეწყვიტათ და კვლავ გაეტარებინათ ბატარეიდან გამომავალი პირველადი დენი. პირველი მავთული, რის გამოც მეორე მავთულში მუდმივად აღგზნებულია უფრო და უფრო მეტი ინდუქციური დენები, რითაც ხდება მუდმივი. ამრიგად, ნაპოვნი იქნა ელექტროენერგიის ახალი წყარო, გარდა ადრე ცნობილი (ხახუნის და ქიმიური პროცესების), ინდუქციისა და ამ ენერგიის ახალი ტიპი - ინდუქციური ელექტროენერგია.

ექსპერიმენტების გაგრძელების შემდეგ ფარადეიმ აღმოაჩინა, რომ მავთულის მარტივი მიახლოება დახურულ მრუდში მეორეზე, რომლის გასწვრივ გალვანური დენი მიედინება, საკმარისია იმისთვის, რომ ნეიტრალურ მავთულში გალვანური დენის საპირისპირო მიმართულებით ინდუქციური დენი აღძრას. ნეიტრალური მავთულის ამოღება კვლავ აღძრავს მასში ინდუქციურ დენს. დენი უკვე არის იმავე მიმართულებით, როგორც გალვანური დენი, რომელიც მიედინება ფიქსირებული მავთულის გასწვრივ და საბოლოოდ, ეს ინდუქციური დენები აღგზნებულია მხოლოდ მიახლოების და ამოღების დროს. მავთული გალვანური დენის გამტართან და ამ მოძრაობის გარეშე, დენები არ არის აღგზნებული, რაც არ უნდა ახლოს იყოს მავთულები ერთმანეთთან.

ამრიგად, აღმოაჩინეს ახალი ფენომენი, გალვანური დენის დახურვისა და შეწყვეტის დროს ინდუქციის ზემოთ აღწერილი ფენომენის მსგავსი. ამ აღმოჩენებმა, თავის მხრივ, ახალი აღმოჩენების საფუძველი მისცა. თუ შესაძლებელია გალვანური დენის დახურვით და შეჩერებით ინდუქციური დენის გამომუშავება, განა იგივე შედეგი არ მიიღწევა რკინის მაგნიტიზაციისა და დემაგნიტიზაციის შედეგად?

ოერსტედისა და ამპერის მუშაობამ უკვე დაადგინა კავშირი მაგნიტიზმსა და ელექტროენერგიას შორის. ცნობილი იყო, რომ რკინა ხდება მაგნიტი, როდესაც ირგვლივ იზოლირებული მავთული შემოიჭრება და ამ უკანასკნელში გალვანური დენი გადის და რომ ამ რკინის მაგნიტური თვისებები წყვეტს დენის გაჩერებისთანავე.

ამის საფუძველზე ფარადეიმ მოიფიქრა ასეთი სახის ექსპერიმენტი: რკინის რგოლს ორი იზოლირებული მავთული შემოახვიეს; უფრო მეტიც, ერთი მავთული იყო შემოხვეული რგოლის ერთ ნახევარზე, მეორე კი მეორეზე. გალვანური ბატარეის დენი გადიოდა ერთ მავთულზე, ხოლო მეორის ბოლოები უერთდებოდა გალვანომეტრს. ასე რომ, როდესაც დენი დაიხურა ან შეჩერდა და, შესაბამისად, რკინის რგოლი მაგნიტიზებული ან დემაგნიტიზებული იყო, გალვანომეტრის ნემსი სწრაფად ირხევა და შემდეგ სწრაფად გაჩერდა, ანუ ნეიტრალურ მავთულში ყველა იგივე მყისიერი ინდუქციური დენი აღგზნებული იყო - ეს დრო: უკვე მაგნეტიზმის გავლენის ქვეშ.

ამრიგად, აქ პირველად გადაკეთდა მაგნეტიზმი ელექტროენერგიად. ამ შედეგების მიღების შემდეგ ფარადეიმ გადაწყვიტა თავისი ექსპერიმენტების დივერსიფიკაცია. რკინის ბეჭდის ნაცვლად მან დაიწყო რკინის ზოლის გამოყენება. გალვანური დენით რკინაში ამაღელვებელი მაგნეტიზმის ნაცვლად, მან მაგნიტიზილა რკინა მუდმივ ფოლადის მაგნიტთან შეხებით. შედეგი იგივე იყო: რკინაზე შემოხვეულ მავთულში, ყოველთვის! დენი აღგზნებული იყო რკინის მაგნიტიზაციისა და დემაგნიტიზაციის მომენტში.

შემდეგ ფარადეიმ მავთულის სპირალში შეიყვანა ფოლადის მაგნიტი - ამ უკანასკნელის მიახლოებამ და მოცილებამ გამოიწვია მავთულში ინდუქციური დენები. ერთი სიტყვით, მაგნეტიზმი, ინდუქციური დენების აგზნების გაგებით, ზუსტად ისევე მოქმედებდა, როგორც გალვანური დენი.

იმ დროს ფიზიკოსები ინტენსიურად იყვნენ დაკავებული ერთი იდუმალი ფენომენით, რომელიც აღმოაჩინა არაგომ 1824 წელს და ვერ იპოვეს ახსნა, მიუხედავად იმისა; რომ ამ ახსნას ინტენსიურად ეძებდნენ იმ დროის ისეთი გამოჩენილი მეცნიერები, როგორებიც იყვნენ თავად არაგო, ამპერი, პუასონი, ბაბაი და ჰერშელი.

საქმე შემდეგში იყო. თავისუფლად ჩამოკიდებული მაგნიტური ნემსი სწრაფად ისვენებს, თუ მის ქვეშ მოაქვთ არამაგნიტური ლითონის წრე; თუ წრე შემდეგ ბრუნვის მოძრაობაშია, მაგნიტური ნემსი იწყებს მის მიყოლას.

მშვიდ მდგომარეობაში შეუძლებელი იყო წრესა და ისარს შორის ოდნავი მიზიდულობის ან მოგერიების აღმოჩენა, ხოლო იმავე წრემ, რომელიც მოძრაობდა, უკან მიიზიდა არა მხოლოდ მსუბუქი ისარი, არამედ მძიმე მაგნიტი. ეს მართლაც სასწაულებრივი ფენომენი იმდროინდელ მეცნიერებს იდუმალ გამოცანად ეჩვენებოდათ, რაც ბუნებრივის მიღმა იყო.

ფარადეიმ, მის ზემოთ მოცემულ მონაცემებზე დაყრდნობით, გამოთქვა ვარაუდი, რომ არამაგნიტური ლითონის წრე, მაგნიტის გავლენის ქვეშ, ბრუნავს ინდუქციური დენებისაგან, რომლებიც გავლენას ახდენენ მაგნიტურ ნემსზე და ამახვილებენ მას მაგნიტის უკან.

მართლაც, დიდი ცხენის ფორმის მაგნიტის პოლუსებს შორის წრის კიდის შემოღებით და მავთულით გალვანომეტრით წრის ცენტრისა და კიდის შეერთებით, ფარადეიმ წრის ბრუნვის დროს მიიღო მუდმივი ელექტრული დენი.

ამის შემდეგ ფარადეი სხვა ფენომენზე გადავიდა, რომელიც მაშინ საერთო ცნობისმოყვარეობას იწვევდა. მოგეხსენებათ, თუ მაგნიტზე ასხურებენ რკინის ნარჩენებს, ისინი ჯგუფდება გარკვეული ხაზების გასწვრივ, რომელსაც მაგნიტური მრუდები ეწოდება. ფარადეიმ, რომელიც ყურადღებას ამახვილებს ამ ფენომენზე, 1831 წელს საფუძველი ჩაუყარა მაგნიტურ მოსახვევებს, სახელწოდება "მაგნიტური ძალის ხაზები", რომელიც შემდეგ ზოგად გამოყენებაში შევიდა.

ამ „ხაზების“ შესწავლამ ფარადეი ახალ აღმოჩენამდე მიიყვანა, აღმოჩნდა, რომ ინდუქციური დინების აგზნების მიზნით, წყაროს მიახლოება და მაგნიტური პოლუსიდან ამოღება საჭირო არ არის. დენების გასაღვიძებლად საკმარისია მაგნიტური ძალის ხაზების ცნობილი გზით გადაკვეთა.

ფარადეის შემდგომმა ნამუშევრებმა აღნიშნული მიმართულებით შეიძინა, თანამედროვე თვალსაზრისით, რაღაც სრულიად სასწაულის ხასიათი. 1832 წლის დასაწყისში მან აჩვენა მოწყობილობა, რომელშიც ინდუქციური დენები აღგზნებული იყო მაგნიტის ან გალვანური დენის გარეშე.

მოწყობილობა შედგებოდა მავთულის ხვეულში მოთავსებული რკინის ზოლისგან. ეს მოწყობილობა ჩვეულებრივ პირობებში არ იძლეოდა მასში დენების გამოჩენის ოდნავი ნიშანს; მაგრამ როგორც კი მას მიეცა მაგნიტური ნემსის მიმართულების შესაბამისი მიმართულება, მავთულში დენი ამოიწურა.

შემდეგ ფარადეიმ მაგნიტური ნემსის პოზიცია ერთ ხვეულს მისცა და შემდეგ მასში რკინის ზოლი შემოიტანა: დენი კვლავ აღგზნებული იყო. მიზეზი, რამაც გამოიწვია დენი ამ შემთხვევებში, იყო ხმელეთის მაგნეტიზმი, რომელიც იწვევდა ინდუქციურ დენებს, როგორიცაა ჩვეულებრივი მაგნიტი ან გალვანური დენი. ამის უფრო ნათლად დასანახად და დასამტკიცებლად ფარადეიმ კიდევ ერთი ექსპერიმენტი ჩაატარა, რომელმაც სრულად დაადასტურა მისი იდეები.

ის ამტკიცებდა, რომ თუ არამაგნიტური ლითონის წრე, მაგალითად, სპილენძი, რომელიც ბრუნავს ისეთ მდგომარეობაში, რომელშიც ის კვეთს მეზობელი მაგნიტის მაგნიტური ძალის ხაზებს, იძლევა ინდუქციურ დენს, მაშინ იგივე წრე ბრუნავს არარსებობის შემთხვევაში. მაგნიტი, მაგრამ იმ მდგომარეობაში, რომელშიც წრე გადაკვეთს ხმელეთის მაგნეტიზმის ხაზებს, ასევე უნდა გამოსცეს ინდუქციური დენი.

და მართლაც, სპილენძის წრე, რომელიც ბრუნავს ჰორიზონტალურ სიბრტყეში, აძლევდა ინდუქციურ დენს, რამაც წარმოქმნა გალვანომეტრის ნემსის შესამჩნევი გადახრა. ფარადეიმ დაასრულა ელექტრული ინდუქციის სფეროში კვლევების სერია 1835 წელს გაკეთებული აღმოჩენით „თვითონზე დენის ინდუქციური ეფექტის შესახებ“.

მან გაარკვია, რომ როდესაც გალვანური დენი იხურება ან იხსნება, მყისიერი ინდუქციური დენები აღიძვრება თავად მავთულში, რომელიც ამ დენის გამტარობას ემსახურება.

რუსმა ფიზიკოსმა ემილ ხრისტოფოროვიჩ ლენცმა (1804-1861 წწ.) მისცა ინდუცირებული დენის მიმართულების განსაზღვრის წესი. „ინდუქციური დენი ყოველთვის მიმართულია ისე, რომ მის მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი აფერხებს ან ანელებს მოძრაობას, რომელიც იწვევს ინდუქციას“, აღნიშნავს ა.ა. კორობკო-სტეფანოვი თავის სტატიაში ელექტრომაგნიტური ინდუქციის შესახებ. - მაგალითად, როდესაც ხვეული უახლოვდება მაგნიტს, მიღებულ ინდუქციურ დენს აქვს ისეთი მიმართულება, რომ მის მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი იქნება მაგნიტის მაგნიტური ველის საპირისპირო. შედეგად, ხვეული ძალები წარმოიქმნება ხვეულსა და მაგნიტს შორის.

ლენცის წესი ენერგიის შენარჩუნებისა და ტრანსფორმაციის კანონიდან გამომდინარეობს. თუ ინდუქციური დენები აჩქარებდნენ მოძრაობას, რომელიც მათ იწვევდა, მაშინ მუშაობა არაფრისგან შეიქმნებოდა. თავად ხვეული მცირე ბიძგის შემდეგ მიიჩქაროდა მაგნიტისკენ და ამავდროულად ინდუქციური დენი გამოუშვებს მასში სითბოს. სინამდვილეში, ინდუქციური დენი იქმნება მაგნიტისა და კოჭის ერთმანეთთან დაახლოების სამუშაოს გამო.

რატომ არის ინდუცირებული დენი? ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის ღრმა ახსნა მოგვცა ინგლისელმა ფიზიკოსმა ჯეიმს კლერკ მაქსველმა, ელექტრომაგნიტური ველის სრული მათემატიკური თეორიის შემქმნელმა.

საკითხის არსის უკეთ გასაგებად, განიხილეთ ძალიან მარტივი ექსპერიმენტი. დაე, კოჭა შედგებოდეს მავთულის ერთი ბრუნისაგან და გაჟღენთილი იყოს მონაცვლეობითი მაგნიტური ველით, პერპენდიკულარული ბრუნვის სიბრტყეზე. კოჭში, რა თქმა უნდა, არის ინდუქციური დენი. მაქსველმა ეს ექსპერიმენტი განსაკუთრებული გამბედაობით და მოულოდნელობით განმარტა.

როდესაც მაგნიტური ველი იცვლება სივრცეში, მაქსველის მიხედვით, წარმოიქმნება პროცესი, რომლისთვისაც მავთულის ხვეულის არსებობას მნიშვნელობა არ აქვს. აქ მთავარია ელექტრული ველის დახურული რგოლის ხაზების გამოჩენა, რომელიც ფარავს ცვალებად მაგნიტურ ველს. წარმოქმნილი ელექტრული ველის მოქმედებით ელექტრონები იწყებენ მოძრაობას და ელექტრული დენი წარმოიქმნება კოჭაში. ხვეული მხოლოდ მოწყობილობაა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ აღმოაჩინოთ ელექტრული ველი.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის არსი არის ის, რომ ალტერნატიული მაგნიტური ველი ყოველთვის წარმოქმნის ელექტრულ ველს მიმდებარე სივრცეში ძალის დახურული ხაზებით. ასეთ ველს მორევის ველი ეწოდება.

ხმელეთის მაგნეტიზმის მიერ წარმოებულმა ინდუქციის სფეროში ჩატარებულმა კვლევამ ფარადეის შესაძლებლობა მისცა გამოეხატა ტელეგრაფის იდეა ჯერ კიდევ 1832 წელს, რაც შემდეგ დაედო ამ გამოგონების საფუძველს. ზოგადად, ელექტრომაგნიტური ინდუქციის აღმოჩენა უმიზეზოდ არ მიეკუთვნება მე -19 საუკუნის ყველაზე გამორჩეულ აღმოჩენებს - მილიონობით ელექტროძრავის და ელექტრული დენის გენერატორის მუშაობა მთელს მსოფლიოში ემყარება ამ ფენომენს ...

ინფორმაციის წყარო: Samin D. K. „ასი დიდი სამეცნიერო აღმოჩენა“, მ.: „ვეჩე“, 2002 წ.

ელექტრომაგნიტური ინდუქციის აღმოჩენის ისტორია. ჰანს კრისტიან ოერსტედისა და ანდრე მარი ამპერის აღმოჩენებმა აჩვენა, რომ ელექტროენერგიას აქვს მაგნიტური ძალა. მაგნიტური ფენომენების გავლენა ელექტრულ მოვლენებზე აღმოაჩინა მაიკლ ფარადეიმ. ჰანს კრისტიან ოერსტედი ანდრე მარი ამპერი

მაიკლ ფარადეი () გადააქციე მაგნეტიზმი ელექტროენერგიად, - წერდა ის თავის დღიურში 1822 წელს. ინგლისელი ფიზიკოსი, ელექტრომაგნიტური ველის თეორიის ფუძემდებელი, პეტერბურგის მეცნიერებათა აკადემიის უცხოელი საპატიო წევრი (1830 წ.).

მაიკლ ფარადეის ექსპერიმენტების აღწერა ორი სპილენძის მავთული დახვეულია ხის ბლოკზე. ერთი მავთული უერთდებოდა გალვანომეტრს, მეორე კი ძლიერ ბატარეას. როდესაც წრე დაიხურა, მოულოდნელი, მაგრამ უკიდურესად სუსტი მოქმედება დაფიქსირდა გალვანომეტრზე და იგივე მოქმედება შენიშნა, როდესაც დენი შეჩერდა. დენის უწყვეტი გავლისას ერთ-ერთ სპირალში შეუძლებელი იყო გალვანომეტრის ნემსის გადახრების აღმოჩენა.

მაიკლ ფარადეის ექსპერიმენტების აღწერა კიდევ ერთი ექსპერიმენტი მოიცავდა დენის ტალღის ჩაწერას ხვეულის ბოლოებზე, რომელშიც მუდმივი მაგნიტი იყო ჩასმული. ფარადეიმ ასეთ აფეთქებებს "ელექტროენერგიის ტალღები" უწოდა.

ინდუქციის EMF ინდუქციის EMF, რომელიც იწვევს დენის აფეთქებას ("ელექტრული დენის ტალღები"), დამოკიდებულია არა მაგნიტური ნაკადის სიდიდეზე, არამედ მისი ცვლილების სიჩქარეზე.

1. განსაზღვრეთ B გარე ველის ინდუქციის ხაზების მიმართულება (ისინი ტოვებენ N და შედიან S). 2. დაადგინეთ, იზრდება თუ კლებულობს მაგნიტური ნაკადი წრედში (თუ მაგნიტი რგოლშია ჩასმული, მაშინ Ф> 0, თუ ის გამოყვანილია, მაშინ Ф 0, თუ გამოყვანილია, მაშინ Ф 0, თუ იგი გამოყვანილია, მაშინ Ф 0, თუ გამოყვანილია, მაშინ Ф 0 , თუ გაშლილია, მაშინ Ф
3. დაადგინეთ ინდუქციური დენით შექმნილი B მაგნიტური ველის ინდუქციური ხაზების მიმართულება (თუ F>0, მაშინ B და B ხაზები მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით; თუ F 0, მაშინ B და B ხაზები მიმართულია საპირისპირო მიმართულებები; თუ F 0, მაშინ ხაზები B და B მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით; თუ Ф 0, მაშინ ხაზები B და B მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით; თუ Ф 0, მაშინ ხაზები B და B მიმართულია საპირისპირო მიმართულებით; თუ Ф

კითხვები ჩამოაყალიბეთ ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონი. ვინ არის ამ კანონის ფუძემდებელი? რა არის ინდუცირებული დენი და როგორ განვსაზღვროთ მისი მიმართულება? რა განსაზღვრავს ინდუქციის EMF-ის სიდიდეს? რომელი ელექტრული მოწყობილობების მუშაობის პრინციპი ეფუძნება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონს?

ელექტრომაგნიტური ინდუქცია- დახურულ წრეში ელექტრული დენის წარმოქმნის ფენომენი მასში გამავალი მაგნიტური ნაკადის ცვლილებით. ელექტრომაგნიტური ინდუქცია აღმოაჩინა მაიკლ-ფარადეიმ 1831 წლის 29 აგვისტოს. მან აღმოაჩინა, რომ ელექტრომამოძრავებელი ძალა (EMF), რომელიც წარმოიქმნება დახურულ გამტარ წრეში, არის მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარის პროპორციული ამ წრედით შემოსაზღვრულ ზედაპირზე. ელექტრომოძრავი ძალის სიდიდე არ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ რა იწვევს ნაკადის ცვლილებას - თავად მაგნიტური ველის ცვლილებას ან მაგნიტურ ველში წრედის (ან მისი ნაწილის) მოძრაობას. ამ EMF-ით გამოწვეულ ელექტრო დენს ინდუქციური დენი ეწოდება.

ენციკლოპედიური YouTube

• 1 / 5

  ფარადეის ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონის მიხედვით (SI-ში):

  E = − d Φ B d t (\displaystyle (\mathcal (E))=-((d\Phi _(B)) \over dt))- ელექტრომამოძრავებელი ძალა, რომელიც მოქმედებს თვითნებურად არჩეული კონტურის გასწვრივ, = ∬ S B → ⋅ d S → , (\displaystyle =\inint \limits _(S)(\vec (B))\cdot d(\vec (S)))- მაგნიტური ნაკადი ამ კონტურით შემოსაზღვრულ ზედაპირზე.

  ფორმულაში მინუს ნიშანი აისახება ლენცის წესირუსი ფიზიკოსის ე.ხ.ლენცის სახელობის:

  ინდუქციურ დენს, რომელიც წარმოიქმნება დახურულ გამტარ წრეში, აქვს ისეთი მიმართულება, რომ მის მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი ეწინააღმდეგება მაგნიტური ნაკადის ცვლილებას, რამაც გამოიწვია ეს დენი.

  ალტერნატიულ მაგნიტურ ველში ხვეულისთვის ფარადეის კანონი შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

  E = − N d Φ B d t = − d Ψ d t (\displaystyle (\mathcal (E))=-N((d\Phi _(B)) \over dt)=-((d\Psi ) \over დტ)) E (\displaystyle (\mathcal (E)))- ელექტრომამოძრავებელი ძალა, N (\displaystyle N)- შემობრუნებების რაოდენობა, Φ B (\displaystyle \Phi _(B))- მაგნიტური ნაკადი ერთი შემობრუნებით, Ψ (\displaystyle \psi)- კოჭის ნაკადის კავშირი.

  ვექტორული ფორმა

  დიფერენციალური ფორმით, ფარადეის კანონი შეიძლება დაიწეროს შემდეგნაირად:

  rot E → = − ∂ B → ∂ t (\displaystyle \ოპერატორის სახელი (rot) \,(\vec (E))=-(\partial (\vec (B)) \over \partial t))(SI სისტემაში) rot E → = − 1 c ∂ B → ∂ t (\displaystyle \ოპერატორის სახელი (rot) \,(\vec (E))=-(1 \ მეტი c)(\ ნაწილობრივი (\vec (B)) \over \ ნაწილობრივი ტ))(GHS სისტემაში).

  ინტეგრალური ფორმით (ექვივალენტი):

  ∮ ∂ S ⁡ E → ⋅ d l → = − ∂ ∂ t ∫ S B → ⋅ d s → (\displaystyle \oint _(\partial S)(\vec (E))\cdot (\vec (dl))=-( \partial \over \partial t)\int _(S)(\vec (B))\cdot (\vec (ds)))(SI) ∮ ∂ S ⁡ E → ⋅ d l → = − 1 c ∂ ∂ t ∫ S B → ⋅ d s → (\displaystyle \oint _(\partial S)(\vec (E))\cdot (\vec (dl))= -(1 \ მეტი c) (\ ნაწილობრივი \ მეტი \ ნაწილობრივ t)\int _(S) (\vec (B))\cdot (\vec (ds)))(GHS)

  Აქ E → (\displaystyle (\vec (E)))- ინტენსივობის ელექტრული ველი, B → (\displaystyle (\vec (B)))- მაგნიტური ინდუქცია, S (\displaystyle S\ )- თვითნებური ზედაპირი, - მისი საზღვარი. ინტეგრაციის კონტური ∂ S (\displaystyle \ ნაწილობრივი S)ნავარაუდევია ფიქსირებულად (უძრავად).

  უნდა აღინიშნოს, რომ ფარადეის კანონი ამ ფორმით, ცხადია, აღწერს EMF-ის მხოლოდ იმ ნაწილს, რომელიც წარმოიქმნება, როდესაც მიკროსქემის გავლით მაგნიტური ნაკადი იცვლება დროთა განმავლობაში თავად ველის ცვლილების გამო, მიკროსქემის საზღვრების შეცვლის (გადაადგილების) გარეშე. (ამ უკანასკნელის გასათვალისწინებლად იხილეთ ქვემოთ).

  თუ, ვთქვათ, მაგნიტური ველი მუდმივია და მაგნიტური ნაკადი იცვლება კონტურის საზღვრების გადაადგილების გამო (მაგალითად, მისი ფართობის ზრდით), მაშინ წარმოქმნილი EMF წარმოიქმნება ძალებით, რომლებიც ატარებენ მუხტს წრეზე. (გამტარში) და ლორენცის ძალა, რომელიც წარმოიქმნება მაგნიტური ველის პირდაპირი მოქმედებით მოძრავ (კონტურულ) მუხტებზე. ამავე დროს, თანასწორობა E = − d Φ / d t (\displaystyle (\mathcal (E))=-((d\Phi)/dt))აგრძელებს დაკვირვებას, მაგრამ მარცხენა მხარეს EMF აღარ არის შემცირებული ∮ ⁡ E → ⋅ d l → (\displaystyle \oint (\vec (E))\cdot (\vec (dl)))(რაც ამ კონკრეტულ მაგალითში ზოგადად ნულის ტოლია). ზოგად შემთხვევაში (როდესაც მაგნიტური ველი იცვლება დროთა განმავლობაში და წრე მოძრაობს ან იცვლის ფორმას), ბოლო ფორმულა ასევე მართალია, მაგრამ მარცხენა მხარეს EMF ამ შემთხვევაში არის ზემოთ ნახსენები ორივე ტერმინის ჯამი (ანუ, იგი წარმოიქმნება ნაწილობრივ მორევის ელექტრული ველის მიერ, ნაწილობრივ კი ლორენცის ძალით და მოძრავი გამტარის რეაქციის ძალით).

  პოტენციური ფორმა

  მაგნიტური ველის ვექტორული პოტენციალის გამოხატვისას ფარადეის კანონი იღებს ფორმას:

  E → = − ∂ A → ∂ t (\displaystyle (\vec (E))=-(\partial (\vec (A)) \over \ ნაწილობრივ t))(ირროტაციული ველის არარსებობის შემთხვევაში, ანუ როდესაც ელექტრული ველი მთლიანად წარმოიქმნება მხოლოდ მაგნიტური, ანუ ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ცვლილებით).

  ზოგადად, ირროტაციული (მაგალითად, ელექტროსტატიკური) ველის გათვალისწინებისას გვაქვს:

  E → = − ∇ φ − ∂ A → ∂ t (\displaystyle (\vec (E))=-\nabla \varphi -(\partial (\vec (A)) \over \partial t))

  მეტი

  ვინაიდან მაგნიტური ინდუქციის ვექტორი, განსაზღვრებით, გამოიხატება ვექტორული პოტენციალის მიხედვით შემდეგნაირად:

  B → = r o t A → ≡ ∇ × A → , (\displaystyle (\vec (B))=rot\ (\vec (A))\equiv \nabla \times (\vec (A)),)

  მაშინ შეგიძლიათ შეცვალოთ ეს გამოთქმა

  r o t E → ≡ ∇ × E → = − ∂ B → ∂ t , (\displaystyle rot\ (\vec (E))\equiv \nabla \times (\vec (E))=-(\frac (\partial ( \vec (B))) (\ნაწილობრივი t))) ∇ × E → = − ∂ (∇ × A →) ∂ t , (\displaystyle \nabla \times (\vec (E))=-(\frac (\ ნაწილობრივი (\nabla \ ჯერ (\vec (A)) ))(\ნაწილობრივი ტ)))

  და, დიფერენციაციის დროში და სივრცულ კოორდინატებში (როტორი) შეცვლით:

  ∇ × E → = − ∇ × ∂ A → ∂ t. (\displaystyle \nabla \times (\vec (E))=-\nabla \times (\frac (\partial (\vec (A)))(\partial t)).)

  აქედან გამომდინარე, მას შემდეგ ∇ × E → (\displaystyle \nabla \times (\vec (E)))მთლიანად განისაზღვრება ბოლო განტოლების მარჯვენა გვერდით, ცხადია, რომ ელექტრული ველის მორევის ნაწილი (ნაწილი, რომელსაც აქვს როტორი, ირროტაციული ველისგან განსხვავებით ∇ φ (\displaystyle \nabla \varphi)) მთლიანად განისაზღვრება გამონათქვამით

  − ∂ A → ∂ t . (\displaystyle -(\frac (\partial (\vec (A)))(\partial t)).)

  იმათ. მორევისგან თავისუფალი ნაწილის არარსებობის შემთხვევაში შეგვიძლია დავწეროთ

  E → = − ∂ A → ∂ t , (\displaystyle (\vec (E))=-(\frac (\partial (\vec (A)))(\partial t)))

  მაგრამ ზოგადად

  E → = − ∇ φ − d A → d t. (\displaystyle (\vec (E))=-\nabla \varphi -(\frac (d(\vec (A)))(dt)).) 1831 წელს მოვიდა ტრიუმფი: მან აღმოაჩინა ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი. ინსტალაცია, რომელზედაც ფარადეიმ აღმოაჩინა, იყო ის, რომ ფარადეიმ გააკეთა რბილი რკინის რგოლი დაახლოებით 2 სმ სიგანისა და 20 სმ დიამეტრის და შემოახვია სპილენძის მავთულის მრავალი ბრუნი ბეჭდის ყოველი ნახევრის გარშემო. ერთი გრაგნილის წრე დაიხურა მავთულით, თავის მხრივ იყო მაგნიტური ნემსი, ამოღებული ისე, რომ რგოლში შექმნილი მაგნეტიზმის ეფექტი არ იმოქმედა. გალვანური უჯრედების ბატარეიდან მეორე გრაგნილში გადიოდა დენი. როდესაც დენი ჩართული იყო, მაგნიტურმა ნემსმა რამდენიმე რხევა მოახდინა და დაწყნარდა; როდესაც დენი გაწყდა, ნემსი ისევ ირხევა. აღმოჩნდა, რომ დენის ჩართვისას ისარი ერთი მიმართულებით გადახრილია, ხოლო დენის შეწყვეტისას მეორე მიმართულებით. მ.ფარადეიმ აღმოაჩინა, რომ ჩვეულებრივი მაგნიტის დახმარებით შესაძლებელია „მაგნიტიზმის ელექტროენერგიად გარდაქმნა“.

  ამავდროულად, ამერიკელმა ფიზიკოსმა ჯოზეფ ჰენრიმ ასევე წარმატებით ჩაატარა ექსპერიმენტები დინების ინდუქციის შესახებ, მაგრამ სანამ ის აპირებდა ექსპერიმენტების შედეგების გამოქვეყნებას, მ. ფარადეის შეტყობინება ელექტრომაგნიტური ინდუქციის აღმოჩენის შესახებ გამოჩნდა პრესაში.

  მ. ფარადეი ცდილობდა გამოეყენებინა მის მიერ აღმოჩენილი ფენომენი ელექტროენერგიის ახალი წყაროს მოსაპოვებლად.

  აქამდე ჩვენ განვიხილეთ ელექტრული და მაგნიტური ველები, რომლებიც დროთა განმავლობაში არ იცვლება. აღმოჩნდა, რომ ელექტრული ველი იქმნება ელექტრული მუხტებით, ხოლო მაგნიტური ველი - მუხტების გადაადგილებით, ანუ ელექტრული დენით. გადავიდეთ ელექტრული და მაგნიტური ველების გაცნობაზე, რომლებიც დროთა განმავლობაში იცვლება.

  ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტი, რომელიც აღმოჩენილია, არის ყველაზე ახლო ურთიერთობა ელექტრო და მაგნიტურ ველებს შორის. დროში ცვალებადი მაგნიტური ველი წარმოქმნის ელექტრულ ველს, ხოლო ცვალებადი ელექტრული ველი წარმოქმნის მაგნიტურ ველს. ველებს შორის ამ კავშირის გარეშე, ელექტრომაგნიტური ძალების გამოვლინების მრავალფეროვნება არ იქნებოდა ისეთი ვრცელი, როგორიც სინამდვილეშია. არ იქნებოდა რადიოტალღები ან სინათლე.

  შემთხვევითი არ არის, რომ პირველი, გადამწყვეტი ნაბიჯი ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების ახალი თვისებების აღმოჩენაში ელექტრომაგნიტური ველის შესახებ იდეების ფუძემდებელმა - ფარადეიმ გააკეთა. ფარადეი დარწმუნებული იყო ელექტრული და მაგნიტური ფენომენების ერთიან ბუნებაში. ამის წყალობით მან გააკეთა აღმოჩენა, რომელიც მოგვიანებით დაედო საფუძველი მსოფლიოს ყველა ელექტროსადგურის გენერატორების დიზაინს, მექანიკურ ენერგიას ელექტრო დენის ენერგიად გარდაქმნის. (სხვა წყაროები: გალვანური უჯრედები, ბატარეები და ა.შ. - წარმოქმნის ენერგიის უმნიშვნელო წილს.)

  ელექტრული დენი, ფარადეის მსჯელობით, შეუძლია რკინის ნაჭერის მაგნიტიზაცია. შეიძლება მაგნიტმა თავის მხრივ გამოიწვიოს ელექტრო დენი?

  დიდი ხნის განმავლობაში, ეს კავშირი ვერ მოიძებნა. ძნელი იყო მთავარის მოფიქრება, კერძოდ: მხოლოდ მოძრავი მაგნიტი ან დროში ცვალებად მაგნიტურ ველს შეუძლია ელექტრული დენის აგზნება კოჭში.

  რა სახის ავარიებმა შეიძლება ხელი შეუშალოს აღმოჩენას, გვიჩვენებს შემდეგ ფაქტს. ფარადეისთან თითქმის ერთდროულად, შვეიცარიელი ფიზიკოსი კოლადონი ცდილობდა ელექტრული დენი მიეღო კოჭში მაგნიტის გამოყენებით. მუშაობისას იყენებდა გალვანომეტრს, რომლის მსუბუქი მაგნიტური ნემსი მოთავსებული იყო მოწყობილობის ხვეულში. მაგნიტის ნემსზე პირდაპირი ზემოქმედების თავიდან ასაცილებლად, ხვეულის ბოლოები, რომლებშიც კოლადონმა უბიძგა მაგნიტს, მასში დენის მიღების იმედით, შეიყვანეს გვერდით ოთახში და იქ დაუკავშირეს გალვანომეტრს. მაგნიტი ხვეულში ჩასვით, კოლადონი გვერდით ოთახში შევიდა და წუხილით,

  

  დარწმუნდით, რომ გალვანომეტრი არ აჩვენებს დენს. მას რომ მუდმივად უყურებდეს გალვანომეტრს და ვინმეს მაგნიტზე მუშაობა ეთხოვა, გასაოცარი აღმოჩენა მოხდებოდა. მაგრამ ეს არ მოხდა. დასვენების დროს მყოფი მაგნიტი კოჭთან შედარებით არ იწვევს მასში დენს.

  ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენი მოიცავს ელექტრული დენის წარმოქმნას გამტარ წრეში, რომელიც ან ეყრდნობა მაგნიტურ ველს, რომელიც დროთა განმავლობაში იცვლება, ან მოძრაობს მუდმივ მაგნიტურ ველში ისე, რომ მაგნიტური ინდუქციის ხაზების რაოდენობა შეაღწევს წრედის ცვლილებები. ის აღმოაჩინეს 1831 წლის 29 აგვისტოს. იშვიათი შემთხვევაა, როცა ახალი ღირსშესანიშნავი აღმოჩენის თარიღი ასე ზუსტად არის ცნობილი. აქ მოცემულია პირველი ექსპერიმენტის აღწერა, რომელიც თავად ფარადეიმ გააკეთა:

  „203 ფუტის სიგრძის სპილენძის მავთულები დახვეული იყო ფართო ხის ხვეულზე და მის მოხვევებს შორის იყო დახვეული იმავე სიგრძის მავთული, მაგრამ იზოლირებული პირველი ბამბის ძაფისგან. ამ სპირალებიდან ერთი დაკავშირებული იყო გალვანომეტრთან, მეორე კი ძლიერ ბატარეასთან, რომელიც შედგებოდა 100 წყვილი ფირფიტისგან... როდესაც წრე დაიხურა, შესაძლებელი გახდა მოულოდნელი, მაგრამ უკიდურესად სუსტი მოქმედების შემჩნევა გალვანომეტრზე და იგივე შენიშნა, როდესაც დენი შეჩერდა. ერთ-ერთ ხვეულში დენის უწყვეტი გავლისას შეუძლებელი იყო გალვანომეტრზე რაიმე ზემოქმედების აღნიშვნა, ან საერთოდ სხვა ხვეულზე რაიმე ინდუქციური ეფექტის აღნიშვნა, მიუხედავად იმისა, რომ ბატარეასთან დაკავშირებული მთელი კოჭის გათბობა, და ნახშირებს შორის ხტუნვის ნაპერწკლის სიკაშკაშე, მოწმობს ბატარეის სიმძლავრეს“ (ფარადეი მ. „ექსპერიმენტული კვლევა ელექტროენერგიაზე“, 1 სერია).

  ასე რომ, თავდაპირველად, ინდუქცია აღმოაჩინეს დირიჟორებში, რომლებიც ერთმანეთთან შედარებით უმოძრაო იყვნენ მიკროსქემის დახურვისა და გახსნის დროს. შემდეგ, ნათლად რომ გაიგო, რომ დირიჟორების მიახლოებამ ან მოცილებამ უნდა გამოიწვიოს იგივე შედეგი, როგორც მიკროსქემის დახურვა და გახსნა, ფარადეიმ ექსპერიმენტებით დაამტკიცა, რომ დენი წარმოიქმნება, როდესაც ხვეულები ერთმანეთს მოძრაობენ.

  

  ნათესავი მეგობართან. ამპერის ნამუშევრებს იცნობდა, ფარადეი მიხვდა, რომ მაგნიტი არის მოლეკულებში მოძრავი მცირე დენების ერთობლიობა. 17 ოქტომბერს, როგორც ჩაწერილია მის ლაბორატორიულ ჟურნალში, კოჭში ინდუქციური დენი გამოვლინდა მაგნიტის შემოსვლის (ან გამოყვანის) დროს. ერთი თვის განმავლობაში ფარადეიმ ექსპერიმენტულად აღმოაჩინა ელექტრომაგნიტური ინდუქციის ფენომენის ყველა არსებითი მახასიათებელი.

  ამჟამად ფარადეის ექსპერიმენტების გამეორება ყველას შეუძლია. ამისათვის თქვენ უნდა გქონდეთ ორი ხვეული, მაგნიტი, ელემენტების ბატარეა და საკმარისად მგრძნობიარე გალვანომეტრი.

  238-ზე ნაჩვენები ინსტალაციაში, ინდუქციური დენი წარმოიქმნება ერთ-ერთ კოჭში, როდესაც მეორე კოჭის ელექტრული წრე, რომელიც სტაციონარულია პირველთან შედარებით, დახურულია ან იხსნება. ნახაზი 239-ზე დაყენებისას, რიოსტატი ცვლის დენს ერთ-ერთ ხვეულში. სურათზე 240, a, ინდუქციური დენი ჩნდება, როდესაც ხვეულები მოძრაობენ ერთმანეთთან შედარებით, ხოლო 240-ზე, b - როდესაც მუდმივი მაგნიტი მოძრაობს კოჭის მიმართ.

  თავად ფარადეიმ უკვე გაითავისა საერთო რამ, რაც განსაზღვრავს ინდუქციური დენის გამოჩენას ექსპერიმენტებში, რომლებიც გარეგნულად განსხვავებულად გამოიყურება.

  დახურულ გამტარ წრეში დენი წარმოიქმნება, როდესაც იცვლება მაგნიტური ინდუქციური ხაზების რაოდენობა, რომლებიც შეაღწევენ ამ სქემით შემოსაზღვრულ ზონას. და რაც უფრო სწრაფად იცვლება მაგნიტური ინდუქციის ხაზების რაოდენობა, მით მეტია შედეგად მიღებული ინდუქციური დენი. ამ შემთხვევაში, მაგნიტური ინდუქციის ხაზების რაოდენობის ცვლილების მიზეზი სრულიად გულგრილია. ეს შეიძლება იყოს მაგნიტური ინდუქციის ხაზების რაოდენობის ცვლილება, რომელიც შეაღწევს ფიქსირებული გამტარი მიკროსქემის არეში დენის სიძლიერის ცვლილების გამო მიმდებარე ხვეულში (ნახ. 238) და რაოდენობის ცვლილება. ინდუქციის ხაზები მიკროსქემის გადაადგილების გამო არაჰომოგენურ მაგნიტურ ველში, რომლის ხაზების სიმკვრივე იცვლება სივრცეში (სურ. 241).